Tutkijat kertovat | 01/09/2016

Syvälle luihin ja ytimiin

LT, dosentti Riku Kiviranta selvittää, miten luusolut viestittelevät keskenään, erilaistuvat ja muuttavat toimintaansa ympäristön vaikutuksesta. Perustutkimus vaatii sinnikkyyttä, mutta on palkitsevaa.

On aika hylätä mielikuvat, joiden mukaan luut ovat vain yksinkertaisia elimistön rakennusosasia, LT, endokrinologi Riku Kiviranta sanoo.

Todellisuudessa luukudos on erilaisista soluista koostuva dynaaminen elin. Luusolut kommunikoivat monella tapaa keskenään ja ympäristön kanssa. Ne säätelevät useita fysiologisia toimintoja, kuten verisolujen muodostumista, kalsium- ja fosfaattitasapainoa sekä energia-aineenvaihduntaa.

Miten tämä kaikki tapahtuu? Miten luusolujen erilaistumista säädellään? Muun muassa tällaisia kysymyksiä Kiviranta pohtii tutkimuksissaan.

– Totta kai taustalla on haave, että ymmärtämällä paremmin luusolujen erilaistumisen ja keskinäisen kommunikaation mekanismeja, voitaisiin myös kehittää uusia hoitoja ja diagnostiikkaa sekä luuston että luuytimen sairauksiin.

Kivirannan ryhmä tutkii muun muassa luusolujen erilaistumiseen liittyviä epigeneettisiä säätelytekijöitä eli sitä, miten eri ympäristön signaalit muokkaavat solujen perimää.

Yhteistyössä muiden ryhmien kanssa tutkijat myös selvittävät esimerkiksi lihavuuden ja lihavuusleikkausten vaikutusta luuytimen soluihin sekä harvinaisen Suomesta löydetyn geenimuutoksen aiheuttamia muutoksia luukudoksessa.

Esikuvat kannustivat tutkijanuralle

Kiviranta on tutkinut luukudosta jo vuosikymmenten ajan. Kiinnostus aihepiiriä kohtaan syntyi oikeastaan jo ennen lääkäriopintojen aloittamista.

– Pelasin lukioaikana jenkkifutista. Oli paljon kokemusta omista urheiluvammoista, Kiviranta naurahtaa.

Alun perin Kivirannan kiikarissa oli kliininen ortopedin ura, mutta suunnitelmat muuttuivat heti ensimmäisenä syksynä Turun lääketieteellisessä.

– Perustieteiden opettajissa oli monia mielenkiintoisia persoonia. Ilmapiiri oli hyvin tutkimusmyönteinen ja esikuvat rohkaisevia.

Kiviranta haki lääkäreille suunnatulle biolääketieteen tutkijalinjalle, jonka puuhamies oli molekyylibiologian professori Eero Vuorio. Tämä oli innostava mentori opiskelijoille. Kiviranta alkoi opintojensa ohessa tekemään väitöskirjaa Vuorion ryhmässä.

– Päätökseen vaikutti myös se, että siihen aikaan oli lääkärityöttömyyttä. Oli yleinen ajatus, että ei pääse erikoistumaan ellei tee väitöskirjaa.

Väitöstutkimuksessaan Kiviranta selvitti osteoklastien tuottaman katepsiini K -entsyymin roolia osteoporoosissa. Tiedetään, että sairaudessa osteoklastit, luuta hajottavat solut, toimivat tehokkaammin kuin osteoblastit, luuta muodostavat solut. Tämän seurauksena luut haurastuvat.

Kivirannan tutkimukset vahvistivat, että katepsiini K on osteoklastien tärkein apuväline luun sidekudoksen hajottamisessa. Tämä tekee siitä houkuttelevan kohteen lääkehoidoille. Ensimmäinen kyseisen entsyymin toimintaa estävä osteoporoosilääke on jo tulossa markkinoille.

Huippuyliopistossa sai itseluottamusta

Väiteltyään Kiviranta lähti Yhdysvaltoihin tohtoritutkijaksi, ensin Yalen yliopistoon, sen jälkeen Harvardiin. Kiviranta tutki osteoblastien eli luuta muodostavien solujen erilaistumisen ja toiminnan säätelyä. Vuodet opettivat tieteenteon ohella muutakin.

Kilpailu huippuyliopistoissa oli kovaa ja työtahti tiukka, seitsemän päivää viikossa. Vaikka Kivirannan ryhmässä oli melko hyvä henki, ilmapiiri oli hyvin suorituskeskeinen.

– Näki myös sen, miten elämän keskittyminen vain tutkimukseen voi ajaa äärimmäisyyksiin. Harvardissa kuulin, että joku oli naapuritalossa laittanut kahvinkeittimeen myrkkyä.

Toisaalta kovatasoisessa tutkimusryhmässä, fiksujen ihmisten seurassa, oppi paljon. Kiviranta pääsi hyvään asemaan ja hänelle myös mahdollisuutta jatkaa korkeammassa asemassa.

– Oli hyvä huomata, että kyllä siellä voi myös pärjätä tällainen pikkukaupungin poika Kuusankoskelta.
Kiviranta päätti palata Suomeen, lähinnä perhesyistä, vaikka mitään varmaa tietoa tutkijanuran jatkosta ei ollut.

– Olihan se paluu tietynlainen kriisi. Piti yrittää kasata omaa ryhmää, tehdä terveyskeskuspalvelua ja hakea rahoitusta. Kun kaverit Yhdysvalloissa kuulivat, ettei minulla ole mitään virkaa tai miljoonan dollarin startup-rahaa Suomessa, he pitivät minua hulluna päättäessäni palata.

Ensimmäisen vuoden kuluessa alkoi kuitenkin rahoitus ja laboratoriotilat järjestyivät hienosti.

Suuret riskit – ja mahdolliset hyödyt

Kivirannan ryhmässä työskentelee yksi tohtoritutkija, viisi väitöskirjatyöntekijää ja muutamia opiskelijoita. Hän itse on nyt Lääketieteen säätiön apurahan turvin kokopäiväisesti tutkimuksen parissa puolet viikosta, 2-3 päivää, ja muun ajan kliinisessä työssä Tyksin endokrinologian poliklinikalla.

– Tämä on loistava tilanne. Jako on ollut hyvä, sillä tutkimus vaatii minulta aikaa viikoittain. Kun on näin iso ryhmä, pitää pitää viikkokokouksia ja ohjata opiskelijoita.

Kliinisessä työssä voi soveltaa tutkimuksessa tullutta tietoa. Ja toisaalta potilastapaukset tuovat omanlaisia älyllisiä haasteita.

– Joka viikko tulee vastaan sellainen tapaus, jossa joutuu tekemään salapoliisityötä. Eräs vanhempi kollega onkin sanonut, että tätä alaa voisi kutsua endokriminologiaksi.
Kiviranta myöntää, että tutkimuksen ja kliinisen työn yhdistelmä on myös rankka. Helposti tutkimus jatkuu vapaa-ajalla – esimerkiksi päivystysvapailla, jolloin olisi tarkoitus nukkua. Silti kokee jatkuvaa riittämättömyyden tunnetta.

– Joka ilta, kun olen saanut lapset nukkumaan, on vähän sellainen olo, että pitäisikö vielä avata kone. Olisi se ja se asia tekemättä.

Haasteena on, että biolääketieteellinen tutkimus on käynnissä koko ajan. Sitä ei voida laittaa odottamaan viikkokausiksi hyllylle ja jatkaa myöhemmin – toisin kuin joitain tilastoanalyyseihin perustuvia tutkimuksia. Alan tutkimus on myös hyvin kallista, sillä tarvitaan eläinmalleja ja laboratoriokokeita. Paljon aikaa kuluu tutkimusrahoituksen hakuun.

Kiviranta epäilee, että näiden syiden vuoksi lääkärit eivät enää juuri hakeudu perustutkimuksen pariin. Hän on tilanteesta huolissaan.

– Tämä on korkean riskin tutkimusta, mutta siitä mahdollisesti saatava hyötykin on suuri. Voi löytää oikeasti jotain uutta ja viedä lääketiedettä eteenpäin.

Riku Kiviranta

  • Sai säätiön kolmivuotisen tutkimusryhmän perustajan apurahan marraskuussa 2015.
  • Syntynyt 1974 Kuusankoskella.
  • LL 2000, LT 2004, endokrinologian erikoislääkäri 2015
  • Työskentelee Tyksin endokrinologian poliklinikalla erikoislääkärinä sekä Turun yliopistossa tutkijana.
  • Perhe: kaksi lasta.
  • Harrastaa purjehdusta, tennistä ja laskettelua

Mikä tutkimustyössäsi on parasta?
Eniten nautin siitä, kun olemme saaneet jotain uusia tuloksia ja ideoimme ryhmässä, miten ne sopivat kokonaiskuvaan ja mihin suuntaan jatkamme. Tällainen brainstroming, yhteinen luova ongelmanratkaisu, on palkitsevaa.

Entä haastavinta?
Aina tuntuu siltä, että on liian vähän aikaa tutkimukselle. Toisaalta tällaisessa perustutkimuksessa haasteena on, että teemme teknisesti hyvin vaativia kokeita, joista vain pieni osa onnistuu. Lisäksi lähtöhypoteesimme ei pidä aina paikkaansa. Tarvitaan luovaa ajattelua ja kestävyyttä lyödä päätä seinään.

Miten rentoudut ja saat ajatukset irti tutkimuksesta?
Purjehtiminen on loistava tapa saada nuppi nollattua ja unohtaa työjutut. Olin kesällä 3,5 viikkoa merellä lataamassa akkuja. Talvisin käyn pelaamassa tennistä ja laskettelemassa, olen myös aloitellut golfin pelaamista.