Voiko stressi periytyä? Terho Lehtimäki selvittää hankittujen sairausriskien siirtymistä jälkipolville ja kehittää tulevaisuuden laboratoriodiagnostiikkaa

Mitäpä, jos tupakoinnin, ympäristömyrkkyjen tai voimakkaan stressin aiheuttamat muutokset perimässämme periytyisivät lapsille ja lapsenlapsille?

Aiemmin on ajateltu, että hankitut ominaisuudet eivät siirry geeneissä jälkeläisille. Kasveilla ja koe-eläimillä tehdyt tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että ympäristön aiheuttamat epigeneettiset muutokset voivat periytyä sukupolvelta toiselle.

Kliinisen kemian professori Terho Lehtimäki pyrkii nyt tutkimusryhmänsä kanssa selvittämään, voivatko epigeneettiset muutokset periytyä myös ihmisillä. Aineistona on ainutlaatuinen Lasten sepelvaltimotaudin riskitekijät -monikeskustutkimus LASERI, jossa on seurattu samoja henkilöitä vuodesta 1980. Tutkimusta tehdään yhteistyössä laajemman LASERI-tutkimusryhmän kanssa.

Vuonna 2020 mukaan kutsuttiin myös alkuperäisten tutkittavien lapset ja iäkkäät vanhemmat. Kaikilta tutkittavilta kerättiin veri-, hius-, virtsa- ja ulostenäytteet, miehiltä myös siemennestenäytteet.

– Tutkimme, löytyykö näytteistä säätely-RNA:ita, jotka ovat samoja isovanhemmilla, lapsilla ja heidän lapsillaan. Saamme karkean kuvan siitä, voisiko myös ihmisillä tapahtua epigeneettistä periytymistä, Lehtimäki kertoo.

Säätely-RNA:t ovat molekyylejä, jotka pystyvät estämään solussa jonkin geenin luennan proteiiniksi. Ne ovat yksi solujen epigeneettisistä mekanismeista, joiden avulla elimistö reagoi ympäristötekijöihin. Periytyessään sukupolvelta toiselle ne voisivat välittää ympäristöstä johtuvaa sairastumistaipumusta vanhemmilta lapsille ja lapsenlapsille.

Lehtimäki on myös käynnistämässä dosentti Emma Raitoharjun kanssa tutkimusta, jossa selvitetään sotakokemuksien epigeneettistä periytymistä. Tutkimusta tehdään yhdessä dosentti Ville Kivimäen kanssa, joka työskentelee Tampereen yliopiston kokemuksen historian huippuyksikössä.

– Oma isäni oli rintamalla yli neljä vuotta – mahtaako tämä edelleen näkyä perimässäni? Lehtimäki pohtii.

Omiikka tutkii kaikkia, ei vain yhtä molekyyliä

Paitsi epigenetiikasta, Terho Lehtimäki on kiinnostunut kaikista niistä tuhansista molekyyleistä, jotka säätelevät ominaisuuksiamme ja sairausriskejämme.

Lehtimäen tutkimusryhmä tutkii erilaisia omiikoita, joissa yhden geenin tai molekyylin sijaan näytteestä tutkitaan kaikki mahdolliset geenit tai molekyylit. Suurten aineistojen tulkinnassa käytetään apuna bioinformatiikkaa ja laskennallisia menetelmiä.

Kuva: Jonne Renvall / Tampereen yliopisto

Vastikään Molecular Psychiatry -lehdessä julkaistiin viiden tutkimusartikkelin kokonaisuus, johon Lehtimäen tutkimusryhmä osallistui genomiikan osalta. Siinä osoitettiin laaja joukko geenejä, jotka säätelevät ihmisen temperamenttia, luonteenpiirteitä ja persoonallisuutta.

– Vertasimme nykyihmisten geenejä myös neandertalinihmisten esihistorialliseen DNA:han ja havaitsimme, että niiltä puuttui osa nykyihmisen luovuuteen liittyvistä geeneistä. Johtuiko heidän sukupuuttonsa siis luovuuden puutteesta? Lehtimäki miettii.

Toinen esimerkki omiikasta on keinonenä, joka havaitsee ilmassa leijuvia molekyylejä. Lehtimäki on ollut mukana kehittämässä analytiikkaa, jolla voidaan haistaa esimerkiksi syöpä tai bakteeri-infektio potilasnäytteestä.

Seuraavaksi on alkamassa tutkimus, jossa LASERI-aineiston virtsanäytteitä haistellaan uudella, entistä tehokkaammalla keinonenällä. Tavoitteena on selvittää, voisiko laitteen avulla tunnistaa esimerkiksi tyypin 2 diabeteksen, rasvamaksan tai valtimonkovettumataudin.

Uudenlaista analytiikkaa potilaiden parhaaksi

Erityisesti Lehtimäki innostuu tutkimuksesta, joka parantaa potilaiden diagnostiikkaa ja hoitoa.

Hän on ollut mukana selvittämässä esimerkiksi Alzheimerin taudin, familiaalisen hyperkolesterolemian, laktoosi-intoleranssin ja perinnöllisen verisuonitukoksen alttiusgeenejä, joita voidaan nykyisin testata laboratoriossa rutiininomaisesti.

Lehtimäki on osallistunut myös moniin tieteellisiin havaintoihin, joiden pohjalta on perustettu uudenlaista laboratorioanalytiikkaa kehittäviä yrityksiä.

Sellaisia ovat veren merkkiaineita laajasti analysoiva Nightingale Health, syöpäkirurgeille keinonenää kehittävä Olfactomics sekä sydän- ja verisuonitautiriskin toteamiseen kehitettyä Hertta-testiä markkinoiva Zora Bioscience.

– Olemme käytännössä tehneet ja julkaisseet sen tieteellisen pohjan, jota nämä yritykset nyt soveltavat, Lehtimäki kiteyttää.

Yli 1 300 tieteellistä julkaisua

Tässä vaiheessa juttua täytyy todeta, että Terho Lehtimäen ansioluettelo on hengästyttävä.

Lehtimäki kuuluu yli 40 kansainväliseen tutkimuskonsortioon, jotka ovat paljastaneet yli 6 000 erilaista geenivarianttia. Hänellä on yli 1 300 tieteellistä julkaisua, joista yli sata on julkaistu lääketieteen ehdottomissa huippulehdissä, kuten Nature, Nature Genetics, Science, Cell, JAMA, NEJM ja Lancet. Siteerauksia julkaisuille on kertynyt yhteensä yli 150 000.

Kuva: Jonne Renvall / Tampereen yliopisto

Päivätyönään Lehtimäki työskentelee kliinisen kemian professorina Tampereen yliopistossa ja ylilääkärinä Fimlab Laboratoriot Oy:ssä. Hän johtaa yliopistossa noin 20-henkistä tutkimusryhmää, opettaa lääketieteen opiskelijoita, ohjaa väitöskirjoja, kouluttaa alansa erikoislääkäreitä ja on tiiviisti mukana alan järjestö- ja hallitustoiminnassa.

Miten ihmeessä miehen aika riittää kaikkeen?

– Minulla on hyvä tiimi ja osaan delegoida. Kun käytävällä kävelee vastaan ihminen, jonka tunnen, hän saa tehtävän, Lehtimäki sanoo ja nauraa iloisesti.

Lehtimäki osaa myös priorisoida ja karsia tehtäviään. Jos hän osallistuisi kaikkiin yli 40 konsortionsa kokouksiin, hän saisi istua niissä 24 tuntia vuorokaudessa. Siksi hän on mukana vain kokouksissa, joissa on tärkeää olla mukana. Vähemmän tärkeät, joihin pitää osallistua, hän delegoi muille tutkimusryhmässä.

Kansainvälinen tunnustus ilahdutti

Lisätäänpä Lehtimäen ansioluetteloon vielä yksi luku: viime talvena hän hiihti 900 kilometriä.

Lehtimäki oli hiihtämässä Lapissa myös huhtikuussa, kun sähköpostiin kilahti virallisen näköinen kirje kliinisen kemian ja laboratoriolääketieteen kansainväliseltä kattojärjestöltä IFCC:ltä. Kirjeessä kerrottiin, että hänet oli valittu saamaan IFCC:n palkinto vuodelta 2024 merkittävistä ansioista molekyylidiagnostiikan kehittämisessä.

– Mietin ensin, onko tämä huijaus tai pilaileeko joku kustannuksellani. Lopulta oli pakko uskoa, että kirje oli totta.

Lehtimäki myöntää, että tunnustus tuntuu hyvältä. Aiemmin vastaavan palkinnon ovat saaneet Suomesta vain professorit Leena Peltonen-Palotie ja Olli-Pekka Kallioniemi.

Yksin puurtamisesta hän ei kuitenkaan tunnustusta ansainnut, vaan yhteistyöstä muiden alan huippututkijoiden kanssa. 

– Kaikki, mitä teen, perustuu kansalliseen tai kansainväliseen yhteistyöhön. Se on neuvoni myös nuorille tutkijoille: kannattaa tehdä yhteistyötä ja mennä mukaan ryhmiin, joilla on jo valmiit verkostot. 

Toisiolaki haittaa rekisteritutkimusta

Lehtimäen toinen neuvo nuorille tutkijoille on, että ylimääräisestä byrokratiasta ei kannata lannistua.

Toisiolain hän haluaisi kuitenkin purkaa, sillä se vaikeuttaa merkittävästi rekisteritutkimusta ja aineistojen kansainvälistä vaihtoa.

Vuonna 2019 voimaan tulleessa toisiolaissa asetetaan tiukkoja tietoturvavaatimuksia sosiaali- ja terveystietojen toissijaiselle käytölle. 

– 40-vuotisella urallani tutkimuksissa ei ole tapahtunut yhtään tietoturvaloukkausta. Tässä on luotu turhaan iso byrokratia, joka estää tutkimusta, Lehtimäki harmittelee.