Väitös: Toksikogenomiikka mahdollistaa turvallisemmat kemikaalit ilman eläinkokeita

On arvioitu, että jopa tuhansia uusia kemikaaleja kehitetään viikoittain. Tämä vauhdikas innovointi mahdollistaa teollisen kasvun ja kehityksen sekä johtaa moniin arkea helpottaviin ratkaisuihin. Samalla se kuitenkin herättää huolta näiden kemikaalien mahdollisista haitoista niin ihmisten terveydelle kuin planeetallemmekin.

Kemikaalien turvallisuusarviointia suoritetaan sekä ennaltaehkäisevästi että niiden jo päädyttyä käyttöön. Ennakoivan arviointiprosessin tarkoituksena on suojella ihmisten terveyttä ja ympäristöä määrittelemällä altistumisrajoja sekä keinoja riskinhallintaan. Silti monet kemikaalien haittavaikutuksista havaitaan vasta vuosien kuluttua niiden käyttöönotosta laajojen tutkimusten ja epidemiologisen näytön avulla.

– EU:n tarkoista määräyksistä ja tiukoista prosesseista huolimatta vain murto-osa markkinoilla olevista kemikaaleista on tutkittu perusteellisesti niiden mahdollisten haittojen varalta. Ikävä tosiasia on, että nykyisillä keinoilla emme pysty kuromaan tätä kuilua kiinni. Nykyisellään kemikaalien turvallisuusarviointi on kaiken kaikkiaan liian kallista, hidasta ja työlästä, puhumattakaan kasvavasta paineesta jättää eläinkokeet menneisyyteen, Laura Saarimäki huomauttaa.

Tarve merkittävälle muutokselle kemikaalien turvallisuusarvioinnissa on tunnistettu maailmanlaajuisesti, mutta uusien menetelmien omaksuminen on ollut hidasta. Nykyinen turvallisuusarviointi perustuu pääasiassa pintapuolisesti havaittavien muutosten mittaamiseen. Siirtyminen kohti mekanistista ymmärrystä mahdollistaa haittojen paremman ennustamisen ja tukee samalla eläinkokeille vaihtoehtoisten mallien käyttöä. Lisäksi mekanistinen luonnehdinta auttaa selittämään, mikä biologinen mekanismi haittavaikutusten takana piilee. Se auttaa kehittämään strategioita haittojen lieventämiseksi niin kemikaalin rakenteen ja ominaisuuksien tasolla kuin lääketieteellisten keinojenkin kautta.

Toksikogenomiikka edustaa tällaisten mekanististen menetelmien ydintä. Se on ala, joka yhdistää niin sanotun omiikkatutkimuksen laskennallisiin keinoihin paljastaakseen kemiallisten altistusten molekyylitason mekanismit esimerkiksi soluissa, kudoksissa tai koko organismin tasolla. Väitöskirjassaan Saarimäki sukelsi syvälle toksikogenomiseen dataan ja määriteli ne ominaisuudet, jotka vaikuttavat toksikogenomisen näytön käytettävyyteen kemikaalien turvallisuusarvioinnissa. Lisäksi hän tutki, miten nämä ominaisuudet voidaan ottaa huomioon ja miten niitä voidaan parannella luotettavamman, vakaamman ja informatiivisemman lopputuloksen saamiseksi.

– Omiikkaan perustuvaa tutkimusta on käytetty jo kahden vuosikymmenen ajan monilla eri aloilla, mutta standardien puute on rajoittanut toksikogenomisen näytön soveltamista kemikaalien tuvallisuusarviointiin. Monimutkaisen datan analysointi voi olla haastavaa, eikä tulosten tulkinta ole yksiselitteistä. Pyrkimyksenäni oli paneutua niihin haasteisiin, jotka hidastavat tai estävät toksikogenomisen näytön käyttöä turvallisuusarvioinnissa, sekä kehittää järjestelmällisiä strategioita näiden haasteiden torjumiseksi ja ratkaisemiseksi, Saarimäki selventää.

Väitöstilaisuus perjantaina 3. toukokuuta

Filosofian maisteri Laura Saarimäen laskennallisen biologian alaan kuuluva väitöskirja Toxicogenomics Data for Chemical Safety Assessment: From Intrinsic Characteristics to Translational Potential tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 3.5.2024 kello 12 Arvo-rakennuksen auditoriossa F114 (Arvo Ylpön katu 34, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Maurice Whelan Euroopan komission yhteisestä tutkimuskeskuksesta (JRC). Kustoksena toimii professori Dario Greco Tampereen yliopistosta.