Väitös: Hiilihappoanhydraasin estäjät ovat lupaava uusi apu yleisiä loissairauksia vastaan

Antimikrobiresistenssi on nouseva ongelma, jonka Maailman terveysjärjestö WHO on julistanut olevan yksi merkittävimmistä terveysuhista maailmanlaajuisesti. Lääkeresistenssistä keskusteltaessa keskitytään usein vain bakteerien antibioottiresistenssiin, mutta lääkeresistenssiongelmaa esiintyy myös loissairauksien hoidossa. Lisäksi loisia vastaan on kehitetty vain muutama lääkevaihtoehto, mikä hankaloittaa tilannetta entisestään.

Hiilihappoanhydraasit ovat metalloentsyymejä, eli entsyymproteiineja, joiden aktiivisessa keskuksessa on metalli-ioni. Niitä on kaikkialla luonnossa elävissä olennoissa. Hiilihappoanhydraasit nopeuttavat elintärkeää reaktiota, jossa hiilihappo hajoaa ensin hiilidioksidiksi ja vedeksi, jotka sitten yhdistyvät takaisin hiilihapoksi. Tämä reaktio tapahtuu monissa fysiologisissa ja metabolisissa prosesseissa, kuten happo-emästasapainon säätelyssä ja glukoneogeneesissa.

– Hiilihappoanhydraasit toimivat kuin pullonkorkki limsa- tai kivennäisvesipullossa: korkin avaaminen muuttaa reaktion tasapainoa, jolloin ilmaantuu hiilidioksidikuplia. Hiilihappoanhydraasit muuttavat samalla lailla reaktion tasapainoa, jolloin se nopeutuu merkittävästi niin, että se mahdollistaa myös fysiologiset reaktiot, Susanna Haapanen kertoo.

Hiilihappoanhydraaseja on yhteensä kahdeksan eri perhettä, joista ihmisellä esiintyy vain yhden entsyymiperheen proteiineja. Hiilihappoanhydraaseja tutkitaan kiivaasti, koska eri sairauksia voitaisiin mahdollisesti hoitaa kohdistamalla lääkkeiden vaikutus juuri hiilihappoanhydraaseihin.

Haapanen keskittyi väitöskirjassaan kolmen eri loisen, Schistosoma mansonin, Entamoeba histolytican ja Acanthamoeba castellaniin, hiilihappoanhydraasien tutkimiseen. Kyseiset loiset ovat globaalisti erittäin yleisiä, mutta diagnostiikassa tai hoidossa on nykyisellään puutteita. Niiden aiheuttamat sairaudet voivat olla tappavia, ja lievimmilläänkin ne aiheuttavat merkittävää elämänlaadullista haittaa. Haapasen tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voisiko näiden loisten hiilihappoanhydraaseja hyödyntämällä jatkossa parantaa kyseisten loisten aiheuttamien sairauksien diagnostiikkaa ja hoitoa.

Hiilihappoanhydraasi-inhibiittoreista löytyi monia lupaavia vaihtoehtoja uusiksi lääkkeiksi loissairauksia vastaan.

Erityisen kiinnostavia olivat tuloksissa saadut viitteet siitä, että ripulia aiheuttavia S. mansonia ja E. histolyticaa vastaan voisi olla mahdollista kehittää yksi yhteinen lääke. Tämä helpottaisi hoitoa, sillä S. mansoni ja E. histolytica esiintyvät samoilla maantieteellisillä alueilla.

– Entamoeba histolytican aiheuttamaan amebiaasiin sairastuu vuosittain jopa 500 miljoonaa ihmistä ja Schistosoma mansoniin aiheuttamaan skistosomiaasiin 250 miljoonaa ihmistä. Kumpikin siis aiheuttaa merkittävää sairastavuutta, Haapanen summaa.

Haapanen onnistui väitöstutkimuksessaan löytämään uusia ratkaisuja myös diagnostiikan kehittämiseen. A. castellanii -loinen aiheuttaa sarveiskalvon tulehdusta, joka voi johtaa sokeutumiseen. Nykyisin sen toteamiseksi tarvitaan viljely, joka kestää kaksi viikkoa ja on siksi liian hidas kliiniseen diagnostiikkaan. Väitöstutkimuksessaan Haapanen kehitti uuden nopean diagnostisen menetelmän A. castellaniin toteamiseksi.

Lääketieteen lisensiaatti Susanna Haapanen on kotoisin Tampereelta. Hän työskentelee Anatomian tutkimusryhmässä Tampereen yliopistossa ja Hatanpään sairaalassa erikoistuen sisätauteihin.

Väitöstilaisuus perjantaina 19. tammikuuta

Lääketieteen lisensiaatti Susanna Haapasen biolääketieteen kuuluva väitöskirja Production, functional characterization and inhibition of carbonic anhydrases of parasites tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 19.1.2024 kello 12 Kaupin kampuksen Arvo-rakennuksen auditoriossa F114 (Arvo Ylpön katu 34, Tampere). Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Hanna Hartikainen Nottinghamin yliopistosta. Kustoksena toimii professori, dekaani Seppo Parkkila Tampereen yliopistosta.