Antimikrobisilla peptideillä päällystetty katetri pelastaa sairaalabakteerilta

Luonnonkasveissa voi piillä yllättäviä ominaisuuksia. Oululaiset tutkijat löysivät variksenmarjassa elävästä mikrobista antibakteerisen proteiinin pätkän eli peptidin, joka voittaa superpöpötkin. Peptideillä päällystetyillä katetreilla voidaan ehkäistä ikäviä virtsatieinfektioita. Chain Antimicrobials Oy on innovaation ympärille perustettu yritys, joka tähtää maailmanmarkkinoille.

Virtsatietulehdusta pidetään kiusallisena, mutta kohtalaisen vaarattomana vaivana. Kuitenkin virtsatieinfektiot tappavat Euroopassa joka vuosi yli 6000 ihmistä. Kuolemaan johtavat virtsatietulehdukset ovat useimmiten seurausta sairaalahoidossa saadusta vakavasta bakteeritulehduksesta, joka saa alkunsa pitkäaikaisesta katetroinnista. Sairaaloissa piileskelevät superbakteerit ovat vastustuskykyisiä käytössä oleville antibiooteille.

”Pitkäaikaisessa käytössä virtsatiekatetrin päälle muodostuu biofilmiä eli materiaaliin tiukasti kiinnittyvää mikrobikasvustoa”, kertoo Chain Antimicrobials Oy:n toimitusjohtaja, tohtori Tejesvi Mysore.

Biofilmit ovat huomattava ongelma lääketieteessä, sillä ne ovat osallisena noin 80 prosentissa kaikista ihmisten infektioista. Biofilmeissä kasvavat bakteerit ovat 10–1000 kertaa vastustuskykyisempiä erilaisille tekijöille, kuten antibiooteille, kuin vapaana kasvavat bakteerit, minkä vuoksi biofilmien tuhoaminen on vaikeaa.

”Kehitämme katetriin peptidipäällystettä, joka ehkäisee biofilmin muodostumista”, Tejesvi Mysore kertoo. ”Samaa tekniikkaa voidaan myöhemmin käyttää muissakin lääketieteellisissä välineissä, joissa biofilmin muodostuminen on ongelma, kuten intubaatioputkissa ja erilaisissa implanteissa.”

”Laboratoriotutkimustemme perusteella peptidipäällyste vähentää bakteerien tarttumista katetriin 30-70 prosentilla verrattuna tavalliseen katetriin.”

Antibiooteille vastustuskykyiset superbakteerit ovat uhka terveydelle koko maailmassa. Kaikkia mahdollisia keinoja tarvitaan taistelussa sairaalabakteereita, kuten MRSA:ta ja CPE:ta vastaan.

Petrimaljasta patenttihakemukseen

Oulun yliopiston Ekologian ja genetiikan tutkimusyksikön dosentit Anna Maria Pirttilä ja Tejesvi Mysore olivat mukana kehittämässä antimikrobisia peptidejä. Dosentti Tejesvi Mysore työskenteli tuolloin, vuosina 2008–2011, tutkijatohtorina Pirttilän ryhmässä.

”Kaikki alkoi vuonna 2008 EU-projektista, jossa etsimme lääkinnällisesti hyödyllisiä yhdisteitä paikallisista kasvilajeista perinteisillä seulontamenetelmillä. Tarkoituksena oli myös tutkia ja kehittää uusia seulontamenetelmiä”, Anna Maria Pirttilä kertoo.

”Uutta seulontamenetelmää kehittäessämme löysimmekin nämä peptidit variksenmarjasta! Minusta tämä on hyvä esimerkki perustutkimuksen tärkeydestä: ilman hyvää perustutkimusta ei synny uusia innovaatioita”, Pirttilä jatkaa.

”Tutkimme useita eri kasvilajeja, variksenmarjan lisäksi kanervaa ja suopursua, mutta löysimme kaikista lupaavimmat yhdisteet variksenmarjasta”, Tejesvi Mysore kertoo.

Hyödyllinen peptidi löydettiin variksenmarjan solukon sisällä elävästä bakteerista (kuva: Juha Sarkkinen).

Maallikolle molekyylibiologiset tutkimusmenetelmät eivät heti aukene. Miten variksenmarjan sisällä voi elää bakteereita? Ja miten bakteerin ja isäntäkasvin molekyylit erotellaan toisistaan?

”Variksenmarjan lehtien ja varren sisällä on tosiaan oma mikrobiomi. Erottelimme variksenmarjan ja sen sisältämien mikrobien, tässä tapauksessa bakteerien, DNA:t toisistaan erilaisia perusmenetelmiä yhdistellen”, Tejesvi kuvailee.

”Testasimme eristettyjen geenien aktiivisuutta ja niiden tuottamien yhdisteiden kykyä tuhota bakteereja, ja sieltä se löytyi, yksi antibakteerinen proteiini”, dosentti Anna Maria Pirttilä jatkaa. ”Eli pelasimme pelkillä geeneillä tässä vaiheessa, isäntäkasvia ei enää alkuvaiheen jälkeen tarvittu.”

”Kyseinen proteiini on aika iso ja vaikeasti kaupallistettava”, Tejesvi sanoo. ”Pilkoimme proteiinin pienempiin osiin, ja testasimme niiden aktibakteerisuuden. Havaitsimme, että 11-16 aminohappoa pitkä proteiinin pätkä eli peptidi riittää tappamaan mikrobeja.”

”Sen jälkeen saimme apua kaupallistamiseen BSUM:in eli Biotech Start-Up Managementin Juhani Lahdenperältä. Vuonna 2015 haimme ja saimme Business Finlandin TUTLI (Tutkimuksesta uutta liiketoimintaa) –rahoitusta projektiin, missä eteenpäin kehitettävät antimikrobiaaliset peptidit tuotettiin” Tejesvi jatkaa. Hän toimi vastuullisena johtajana TUTLI-projektissa, jonka aikana tehtiin kolme patenttihakemusta. Tejesvi Mysorella on kaikkiaan kuusi antimikrobisiin innovaatioihin liittyvää patenttihakemusta.

Tie innovaation kaupallistamiseen on pitkä ja kallis

Peptidi-innovaatioon perustuva Chain Antimicrobials Oy syntyi elokuussa 2017. Yritys työllistää tällä hetkellä kaksi ihmistä. Yrityksellä on toimitilat Oulun Teknologiakylästä vuokratuissa tiloissa.

”Teemme tuotetestausta, joka kestää arviolta vielä neljä vuotta, ennen kuin saamme hyväksynnän ja tuotteita markkinoille”, toimitusjohtaja Tejesvi Mysore kertoo. ”Nyt teemme prekliinisiä kokeita, minkä jälkeen pääsemme kliiniseen testaukseen.”

”Emme myy valmista tuotetta, vaan menetelmän. Yritykset, jotka valmistavat lääketieteellisiä välineitä, ostavat teknologian meiltä.”

Vaikka biolääketieteellisen innovaation kehittäminen ei ole yhtä pitkällistä ja säädeltyä kuin lääkkeiden testaus, vie se kuitenkin vuosia, ja ison kasan rahaa. Syyskuussa 2018 saatiin hyvä uutinen, kun Chain Antimicrobials sai puoli miljoonaa euroa Business Finlandilta ja pääomasijoittajalta Butterfly Venturekselta.

Mutta helppoa rahoituksen saaminen ei ole ollut. ”Suomesta on vaikea löytää sijoittajia biolääketieteellisille start upeille”, Anna Maria Pirttilä huokaa. Pirttilä tietää, sillä hän on ollut mukana kaupallistamassa neljää keksintöä, minkä lisäksi hänellä on useita patenttihakemuksia vetämässä.

Lääkeyhtiötkään eivät helpolla sijoita uusien antibioottisten valmisteiden tuotekehitykseen, sillä antibioottiaihiot eivät tuota voittoa samassa määrin kuin vaikkapa diabeteksen tai syövän hoitoon kehitetyt lääkkeet. Antibiootteja käytetään lyhyen aikaa verrattuna diabeteslääkkeisiin, ja antibiootin markkina-aika voi jäädä lyhyeksi, mikäli mikrobit kehittävät sille vastustuskyvyn.

Antibioottisille peptideille mikrobit eivät tiettävästi voi tulla vastustuskykyisiksi. Soisikin, että varoja löytyisi uudenlaisten antibakteeristen innovaatioiden kehittämiseen, sillä maailma tarvitsee niitä kipeästi.

Teksti: Satu Räsänen

Pääkuva: Antimikrobisilla peptideillä päällystetty virtsatiekatetri ehkäisee vakavia virtsatietulehduksia. Dosentti Anna Maria Pirttilä ja Chain Antimicrobials Oy:n toimitusjohtaja Mysore Tejesvi ovat peptidi-innovaation takana (kuva: Juha Sarkkinen).

Viimeksi päivitetty: 5.11.2018