Hormonoi jota ei ollutkaan
Jani Kaaro
11/2/2016
Lukijoiden tuella
Vuonna 1903 ranskalainen fyysikko René Blondlot löysi aiemmin tuntemattoman säteilyn lajin, joka sai nimekseen N-säteet. Löytö oli sensaatio, ja seuraavan kolmen vuoden sisällä ranskalaiset tutkijat julkaisivat siitä yli kolmesataa tutkimuspaperia. Sitten seurasi paha mahalätsy. N-säteitä ei ollut olemassakaan. Ranskalaiset tutkijat, monet heistä alansa valioita, olivat tutkineet harhanäkyä.
Samanlainen harhanäky näyttää nyt toistuneen molekyylibiologisissa laboratorioissa Euroopassa ja Yhdysvalloissa. Paljon mediajulkisuutta saaneen liikuntahormoni irisiinin koko olemassaolo on asetettu kyseenalaiseksi. Väitettä tukee vahva tieteellinen näyttö.
Jos irisiiniä ei ole olemassa, miten tutkijat saivat siitä aikaan noin 170 tutkimuspaperia? Miten tutkijat saattoivat mitata olemattoman hormonin pitoisuuksia ja tutkia sen moninaisia vaikutuksia?
Irisiinin tapaus ei yllätä tähän artikkeliin haastateltuja tutkijoita. "Tällainen alkaa olla tällä alalla yhä yleisempää", he sanovat. Irisiini on poikkeus vain siksi, että se pääsi näinkin pitkälle ennen kuin virhe huomattiin.
KREIKKALAINEN JUMALATAR
Irisiini nousi maailman tietoisuuteen vuonna 2012, kun amerikkalaistutkijat raportoivat löytäneensä lyhyen proteiiniketjun, eli peptidin, jolla oli hormoninkaltaisia vaikutuksia. Mielenkiintoisesti peptidin määrä veressä lisääntyi kun lihakset joutuivat kovaan fyysiseen rasitukseen. Vielä mielenkiintoisemmin nämä peptidipätkät kulkeutuivat lihaksista rasvakudokseen, jossa ne näyttivät muuttavan valkoisen rasvan ruskeaksi rasvaksi.
Ajatus hormonista, joka muutti valkoisen rasvan ruskeaksi, sähköisti tutkimusryhmät eri puolilla maailmaa. Hormoni lupaili ratkaisuja lihavuuden ja rasva-aineenvaihdunnan häiriöihin ja joidenkin silmissä jopa liikunnan terveysvaikutukset ilman liikuntaa. Tutkijat antoivat hormonille nimen irisiini kreikkalaisen viestinviejäjumalattaren mukaan. Yhdysvalloissa Ember Therapeutics alkoi kehittämään irisiinistä versiota, jonka voisi kaupallistaa myyntiin. Tutkijat Skandinaviassa, Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Aasiassa alkoivat tutkia innolla irisiinin moninaisia vaikutuksia ja media raportoi "liikuntahormonin" positiivisista vaikutuksista.
KYSYMYKSIÄ KULISSIEN TAKANA
Kun tutkimuksia alkoi kertyä, joillekin tutkijoille heräsi pahoja aavistuksia. Ongelmana olivat vaihtelevat tulokset. Jotkut ryhmät raportoivat johdomukaisesti, että liikunta lisäsi irisiinin määrää veressä, ja irisiini vuorostaan lisäsi ruskean rasvan tuotantoa. Toiset raportoivat täysin päinvastaisista tuloksista, joissa he joko eivät nähneet liikunnalla mitään vaikutusta irisiiniin tai jos näkivät, he eivät nähneet sillä mitään vaikutusta ruskeaan rasvaan. Tulosten vaihtelu on tieteessä normaalia, mutta tässä tapauksessa vaihtelun suuruusluokka kieli syvemmästä ongelmasta.
Eräs tutkijoista, joka haistoi palaneen käryä, oli tutkijatohtori Satu Pekkala Jyväskylän yliopistosta. Hänen ryhmänsä järjesti tutkimuksen, jossa eri-ikäisiä miehiä laitettiin aerobiseen harjoitteluun tai voimaharjoitteluun, ja heidän irisiinitasonsa mitattiin heti harjoituksen jälkeen ja myöhemmin. Vaikka odotukset olivat korkealla, he eivät havainneet liikunnalla mitään vaikutusta irisiinitasoihin. Ainoa poikkeus oli nuorten miesten voimaharjoitteluryhmä, jossa irisiinitasot nousivat vaatimattomasti. Pekkala ei tiennyt, mistä tulokset johtuivat, mutta ne eivät rohkaisseet jatkamaan tutkimusta.
HUKKAPALOJA JA VASTA-AINEONGELMIA
Pekkala ja kollegat julkaisivat negatiiviset tuloksensa vuonna 2013. Samana vuonna ilmestyi myös toinen tutkimus, joka saattoi selittää, miksi Pekkala ja monet muut ryhmät eivät nähneet irisiinillä mitään vaikutusta. Saksalais-norjalainen tutkimusryhmä oli nimittäin havainnut, että ihmisellä oli irisiiniä tuottavassa geenissä pistemutaatio, jollaista ei ollut hiirellä (suuri osa irisiinitutkimuksista oli tehty hiirillä). Pistemutaation ansiosta ihmisen geeni ei toiminut kunnolla, eli se tuotti korkeintaan irisiinin hukkapätkiä, joilla ei ollut mitään vaikutusta. Tämä olisi voinut selittää Pekkalan negatiiviset tulokset. Mutta entä ne kaikki muut ryhmät, jotka saivat tasaisen varmoja tuloksia irisiinitasojen noususta ja laskusta ja niiden hämmästyttävistä terveysvaikutuksista?
Vastaus tähän mysteeriin saatiin tämän vuoden maaliskuussa, kun useat eri laboratoriot Yhdysvalloissa ja Euroopassa testasivat Duken yliopiston biokemistin, Harold P. Ericksonin, aavistusta. Erickson oli jo alkuperäisen tutkimuksen kohdalla kiinnittänyt huomionsa siihen, että metodeissa oli jotakin mätää. Erickson epäili, että vasta-aine, jonka avulla irisiini tunnistettiin, ei välttämättä tunnistanut irisiiniä lainkaan. Jos tämä piti paikkansa, vasta-aine mittasi jotakin muuta kuin irisiiniä, mutta tutkijat tulkitsivat sen irisiiniksi, koska vasta-aineen valmistaja väitti sen mitttaavan irisiiniä. Jos tämä piti paikkansa, kyseessä oli melkoinen soppa. Mutta monelle tutkijalle tuo soppa oli valitettavan tuttu.
TÄRKEÄ TYÖKALU
Ennen kuin uppoudumme tähän problematiikkaan syvemmälle, on tutustuttava hieman tarkemmin vasta-aineisiin. Vasta-aineet ovat solu- ja molekyylibiologian keskeinen työkalu. Yksittäisten proteiinien tunnistus ja mittaus perustuu yleisesti vasta-aineisiin. Tietty vasta-aine sitoutuu vain tietynlaiseen proteiiniketjuun, ja näin proteiini voidaan vasta-aineen perusteella luotettavasti tunnistaa. Kun esimerkiksi tavallisessa sairaalalaboratoriossa mitataan verinäytteen insuliinitasoja, silloin ei mitata itse insuliinia, vaan siihen sitoutunutta vasta-ainetta. Vasta-aineilla proteiineja voidaan värjätä tai fosforoida valaiseviksi, jolloin niiden sijainti ja määrä kudoksessa paljastuu.
YHTEISMAAN TRAGEDIA
Vasta-aineiden käytön kannalta olennaisinta on, että ne mittaavat oikeaa asiaa. Tämän varmistamiseksi vasta-aineille on olemassa laatujärjestelmä, jossa vasta-ainetta testataan erilaisia reagensseja ja inhibiittoreita vastaan. Kun vasta-aine on käynyt läpi tämän prosessin, se on validoitu. Validoitu vasta-aine on kallis, mutta siihen voi luottaa.
Ihanteellisessa maailmassa tutkijat voisivat käyttää aina validoituja vasta-aineita, mutta käytäntö on kovin toisenlainen. Ongelmana on, että vasta-aineiden markkinoilla vallitsee tällä hetkellä eräänlainen yhteismaan ongelma. Proteiinit ovat vapaata riistaa ja vasta-aineiden valmistusteknologia melko yksinkertaista. Yritys, joka ehtii ensin valmistaa vasta-aineita proteiineille, joille niitä ei vielä ole, saa kilpailuedun. Valitettavasti moni tällainen yritys panostaa enemmän nopeuteen kuin laatuun, ja näin syntyvät vasta-aineet ovat validoimattomia, eli "vähän sitä sun tätä", kuvaa Helsingin yliopiston biolääketieteen professori Pertti Panula.
"Vasta-aineita käyttävät tutkijat oppivat yleensä kantapään kautta, mistä firmoista vasta-aineita ei kannata tilata", sanoo myös Åbo Akademin syöpätutkija John Eriksson.
VÄÄRIÄ HÄLYTYKSIÄ
Jos vasta-aineet ovat vähän sitä sun tätä, sitä ovat myös niiden antamat tulokset. Eriksson sanoo, että jokainen tutkija, joka tekee työtä vasta-aineiden kanssa, joutuu tekemisiin tämän ongelman kanssa. Huonot vasta-aineet eivät reagoi silloin, kun niiden oikeasti pitäisi, ja reagoivat silloin, kun niiden oikeasti ei pitäisi. Ne saavat tutkijat julkaisemaan tuloksia, joita kukaan ei voi vahvistaa ja antavat vääriä hälytyksiä, jotka johtavat tutkimusta harhaan. "Ne tekevät alkuvaiheen tutkimuksesta melkoista sohimista", sanoo Eriksson.
Ongelman mittakaavasta saa hyvän käsityksen seuraavista esimerkeistä. Lääkevalmistaja Amgen valitsi vuonna 2012 julkaistuun analyysiinsä 53 läpimurtotutkimusta, joissa oli raportoitu jokin uusi merkittävä reseptori tai muu proteiini. Amgenin tutkijat koettivat toistaa tutkimusten tulokset, mutta onnistuivat siinä vain kuuden tutkimuksen kohdalla. Myös lääkejätti Bayer on raportoinut, että esikliinisessä vaiheessa olevista tutkimuksista vain 25 prosenttia voidaan toistaa siinä määrin, että tutkimusta kannattaa jatkaa. Ongelma on pahin syöpätutkimuksessa. Tutkijat ovat melko yksimielisiä siitä, että validoimattomat vasta-aineet ovat iso osa tätä ongelmaa.
Vasta-aineilla värjättyjä rotan hermosolun osia.
ONKO VAI EI OLE?
Nyt olemme valmiita palaamaan irisiiniin. Millaisella näytöllä Erickson ja kollegat väittävät, ettei irisiiniä ole olemassa?
Tutkimuksessa neljä eri laboratoriota Yhdysvalloissa ja Euroopassa valmistivat ensin synteettistä irisiiniä ja katsoivat tunnistaako yleisimmin käytössä oleva kaupallinen menetelmä synteettisen irisiinin. Menetelmä antoi positiivisen tunnistuksen. Tämän jälkeen he keräsivät verinäytteet liikuntaa harrastaneilta ihmisiltä, hevosilta ja hiiriltä, ja saivat näistäkin näytteistä positiivisen tunnistuksen. Mutta kun tutkijat kiinnittivät huomionsa tunnistettuihin proteiineihin, ne kaikki olivat liian suuria ollakseen irisiiniä. Tulos: vasta-aineet olivat sitoutuneet muihin veren proteiineihin, ei irisiiniin.
Tutkijat siis luottivat tunnistettujen proteiinien olevan irisiiniä, koska vasta-aineen valmistaja oli luvannut niin. He eivät osaneet epäillä, että vasta-aineissa olisi mitään vikaa.
"Kertoo paljon nykytilanteesta, että jos et osaa epäillä vasta-aineessa olevan vikaa, kaikki muu voi mennä vikaan", sanoo Helsingin yliopiston patologian professori Leif Andersson.
Vaikka edelleen on mahdollista, että irisiini on olemassa, on vaikea nähdä, miten se tämän löydön jälkeen enää nousisi jaloilleen. Yli 80 prosenttia irisiinitutkimuksista on tehty menetelmällä, joka Ericksonin ja kollegoiden tutkimuksessa antoi väärän tuloksen. Näin ollen niihin ei voi luottaa.
LISÄÄ ONGELMATAPAUKSIA
Irisiinin tapaus saa kysymään, onko samanlaisia vasta-ainesotkusta johtuvia kuplia enemmänkin? "Varmasti on", vastaavat tähän haastatellut asiantuntijat. Panula sanoo tietävänsä muutaman reseptorin, joista julkaistaan koko ajan tutkimuksia hyvissä tieteellisissä sarjoissa, mutta joiden olemassaoloa hän vahvasti epäilee. Yksi näistä koskee aivojen tiettyjä opiaattireseptoreita ja toinen kehon tiettyjä histamiinireseptoreita.
Terveyden ja hyvinvoinnin tutkimuslaitoksen tutkimusprofessori Matti Jauhiainen mainitsee proteiinin nimeltä betatrofiini. Betatrofiini on kiinnostanut tutkijoita, koska sillä näyttää olevan merkitystä verenkierron triglyseridien säätelyssä sekä haiman betasolujen jakautumisessa. Tutkimusta kuitenkin haittaa ettei tiedetä, mitä betatrofiinin vasta-aineet todellisuudessa mittaavat. Sen vuoksi tutkijat ovat kovin erimielisiä siitä, onko betatrofiinilla mitään merkitystä haiman toiminnassa. Jotkut ovat sitä mieltä, ettei betatrofiinia ole olemassakaan.
Oletko jo tilaaja? Kirjaudu sisään
Lue juttu loppuun
Valitse itse ohitatko maksumuurin vai tuetko toimittajan työtä
Pääset heti lukemaan jutun loppuun
Saat oivaltavat tiedekolumnit sähköpostiisi ennen muita
Päätät tilausmaksusi itse, alk. vain 3,90 € / kk
Mahdollistat tiedekolumnien jatkumisen
Tuet Jani Kaaron journalistista työtä
Pääset heti lukemaan jutun loppuun
Et saa tiedekolumneja sähköpostiisi ennen muita
Et tue Jani Kaaron journalistista työtä
Et mahdollista tiedekolumnien jatkumista
Ohitat maksumuurin ja kirjaudut sisään ilmaiskäyttäjänä
Lukijoiden tuella
"Pidätkö lukemastasi? Tiedekolumnini Rapportissa ovat mahdollisia vain teidän maksavien lukijoiden ansiosta, koska kirjoitan elääkseni.
Kiitos sinulle!"
Jani Kaaro
