Tuoreessa väitöstutkimuksessa virtsanäytteistä tunnistettiin ja luokiteltiin syöpä bakteerien viruksia hyödyntävien faagi-biosensorien avulla.
Biosensorit ovat analyyttisia laitteita, joissa signaalin havaitsemiseen käytetään joko biomolekyylejä, elävää eliötä tai eliön osia. Faageja eli bakteereja infektoivia viruksia voidaan hyödyntää nykyaikaisissa biosensoreissa. Faagibiosensorit voisivat ollakin yksi vaihtoehto nykydiagnostiikan rinnalle tai varhaisen vaiheen seulontaan.
DI, väitöskirjatutkija Vilhelmiina Juustin väitöstutkimuksessa kehitettiin näitä faagipohjaisia biosensoreita syövän havaitsemiseen ja luokitteluun virtsanäytteistä. Tutkimus tehtiin Turun yliopiston, Aqsens Health Oy -yrityksen sekä TYKS:in ja HUS:in tutkijalääkäreiden yhteistyönä.
Tutkimuksessa näytteistä tunnistettiin tappava eturauhassyöpä ja luokiteltiin metastaattinen eli etäpesäkkeitä lähettävä syöpä.
– Syövän tunnistaminen ja luokittelu biosensoreilla perustui todennäköisesti virtsan biomerkkiaineiden ja niiden pitoisuuksien vaihteluihin syöpää sairastavien ja terveiden henkilöiden välillä, Juusti kertoo.
Ennen potilasnäytteitä faagibiosensorien toimintaa biomerkkiaineiden kanssa mallinnettiin puhtaassa liuoksessa. Mallintamisen perusteella havaitsemisreaktion taustalla ajateltiin olevan sensorin nestekidekäyttäytymisen muutokset.
Faagibiosensoreissa yhdistyy kustannustehokkuus ja muokattavuus
Terveydenhuollossa tarvitaan uusia kustannustehokkaita ja tarkkoja menetelmiä syövän havaitsemiseen. Uudet teknologiat voivat luoda mahdollisuuksia havaita syöpää virtsanäytteistä, jotka ovat edullisia ja helppoja kerätä sekä rutiininomaisesti käytettyjä kliinisissä laboratorioissa. Faagibiosensorit voisivat olla yksi vaihtoehto nykydiagnostiikan rinnalle tai varhaisen vaiheen seulontaan.
– Faagien kanssa on mukavaa työskennellä, koska ne ovat helposti muokattavia, käytettävissä monenlaisiin sovelluksiin ja nopeita tuottaa suurissa määrissä laboratoriossa, Juusti kertoo.
– Lisäksi ne ovat kestäviä ja edullisia, mikä tekee niistä mielenkiintoisen vaihtoehdon biosensorien kehittämiseen nykyterveydenhuollon tarpeisiin, kuten syövän havaitsemiseen.
Laajempien aineistojen kerääminen on käynnissä
Tulevaisuudessa menetelmää tarkennetaan ja sen soveltuvuutta eri tautiluokituksiin tutkitaan laajemmilla potilasaineistoilla.
Alustavasti menetelmä vaikuttaa sopivan virtsanäytteiden ja yksittäisten biomerkkiaineiden analysoimiseen. Tulevaisuudessa faagibiosensorit voivat tarjota uuden tavan havaita syöpä ja useita biomerkkiaineita samanaikaisesti virtsasta. Tämä luo mahdollisuuksia kehittää syövän seulontaa, diagnostiikkaa, hoitoa ja hoidon vaikuttavuuden seurantaa.
– Tämän tutkimuksen tulokset rohkaisevat jatkamaan menetelmän kehittämistä ja testaamista laajemmilla potilasaineistoilla, Juusti toteaa.
***
DI Vilhelmiina Juusti esittää väitöskirjansa ”Phage-biosensors for Detection of Cancer from Urine” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 14.02.2025 klo 12.00 (Turun yliopisto, päärakennus, Tauno Nurmela -sali, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Jouko Peltonen (Åbo Akademi) ja kustoksena professori Pekka Hänninen (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on lääketieteellinen fysiikka ja tekniikka.
Väittelijän yhteystiedot: hmvleh@utu.fi
> Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa
> Väittelijän kuva (Kuvaaja: Hilja Mustonen)
