link
 
HAKU
suomeksi in English
Biomedicum Helsinki 1 Haartmaninkatu 8
00290 Helsinki

Biomedicum Helsinki 2 Tukholmankatu 8
00290 Helsinki

puh. 0294 1911 / 09 4711
 
© 2018 Biomedicum Helsinki - säätiö
 
Olet tässä: Etusivu > Ajankohtaista
 

Kos­kaan ei ole ol­lut niin hyvä aika olla mi­to­kondrio­tut­ki­ja kuin nyt


Apulaisprofessori Thomas McWilliams on intohimoisen kiinnostunut mitokondriaalisesta signaloinnista ja soluelinten vuoropuhelusta.
Kuva: Elisa Lautala

Mitokondriotutkimus on kokemassa renessanssia biolääketieteen tutkimuskentässä, sanoo apulaisprofessori Thomas McWilliams. Eikä ihme: mitokondrioiden toimintahäiriöillä näyttää olevan yhteys hämmästyttävän moniin sairauksiin.

Apulaisprofessori ja akatemiatutkija Thomas McWilliams kertoo olevansa valtavan kiinnostunut mitokondriaalisesta signaloinnista ja soluelinten nokkelasta keskustelusta.

- Mitokondriot ovat soluaineenvaihdunnan keskiössä. Nuo sauvamaiset rakenteet muodostavat soluissamme dynaamisen, lähestulkoon 'sosiaalisen' verkoston. Ne toimivat läheisessä vuorovaikutuksessa muiden soluelinten kanssa ja tuottavat kemiallista energiaa, joka ylläpitää elämää, hän kuvaa.

Energiatuotannon lisäksi mitokondrioilla on monia muitakin elintärkeitä tehtäviä, ja toimivat äitilinjan geneettisenä muistina.

Mitokondrioiden keskeinen rooli solun aineenvaihdunnassa merkitsee sitä, että häiriöt niiden toiminnassa merkitsevät yleensä vakavia ongelmia. Mitokondrioiden toimintahäiriöt onkin yhdistetty ällistyttävän moniin erilaisiin ihmisten sairauksiin, harvinaisista perinnöllisistä oireyhtymistä aina yleisempiin omasyntyisiin sairauksiin, kuten hermoston rappeumasairauksiin, diabetekseen ja syöpään.

So­lu­kin sen osaa: laa­dun­val­von­taa ja kier­rä­tys­tä

Solut ovat kehittäneet hyvin hienovireisen valvontajärjestelmän havaitsemaan mitokondriaaliset vauriot ja varmistamaan näiden elintärkeiden energialaitosten häiriöttömän toiminnan. McWilliams on erityisen kiinnostunut juuri näistä mitokondriaalisista laadunvalvontaprosesseista ja niiden säätelystä.

Pohjimmiltaan tässä järjestelmässä on kysymys autofagiasta - sana on peräisin kreikankielestä ja tarkoittaa 'itsensä syömistä'. Kysymyksessä on hienostunut kierrätysmekanismi, jota solut käyttävät tuhotakseen myrkylliset tai tarpeettomat osaset. - Aivan niin kuin kotona lajittelemme jätteemme tiettyihin kategorioihin oikeaoppista hävittämistä varten, myös solut kykenevät valikoivasti tunnistamaan haitallisen aineksen ja hankkiutumaan siitä eroon, McWilliams selittää.

McWilliamsin tutkimusryhmän tavoitteena on ymmärtää kuinka solut hyödyntävät tätä kierrätysjärjestelmää vahingoittuneiden mitokondrioiden suhteen. 'Mitofagia' on erikoistunut laadunvalvontaprosessi, joka jäljittää, neutraloi ja tuhoaa vahingoittuneita mitokondrioita.

Jo vuosikymmenen ajan mitofagia on ollut hyvin intensiivisen tutkimuksen kohteena monissa laboratorioissa eri puolilla maailmaa.

- Klassisesti mitofagiaa on tutkittu soluviljelmissä siten, että prosessi on käynnistetty kemiallisilla ärsykkeillä. Tämän lähestymistavan avulla on saatu hyvin yksityiskohtaista tietoa siitä kuinka solut eliminoivat vahingoittunutta mitokondriaalista ainesta vastareaktiona stressiin. Tämä työ on ollut elintärkeää, koska se on paljastanut tärkeät molekulaariset linkit Parkinsonin taudin ja mitokondriaalisen vaurion välillä, McWilliams sanoo.

- Omassa tutkimuksessamme olemme käyttäneet huippuluokan menetelmiä ja työkaluja havainnollistaaksemme milloin, missä ja kuinka mitofagiaa esiintyy kudoksissa. Havaitsimme, ettei mitofagia ole ainoastaan stressivaste, vaan kudoksissamme jatkuvasti käynnissä oleva prosessi, ja että siinä on huomattavia eroavuuksia eri elinjärjestelmien ja solutyyppien välillä sekä jopa sikiönkehityksen eri vaiheissa. Mitofagia on hyvin monimutkainen prosessi in vivo ja vielä on jäljellä paljon työtä niiden molekulaaristen signaalien selvittämiseksi, jotka muokkaavat sitä eri tilanteissa.

- Nämä havainnot ovat paljastaneet kokonaan uudenlaisen maiseman tutkittavaksi. Palasin äskettäin oman alamme johtavasta kansainvälisesti konferenssista, ja oli jännittävää huomata, että se mitä me täällä teemme on aivan tämän tutkimuksen etulinjassa.

Jos jä­te­huol­to tak­ku­aa...

Jos solut eivät kykene tehokkaasti poistamaan vahingoittuneita mitokondrioita, seurauksena todennäköisesti on toimintahäiriöitä, jotka johtavat erilaisiin sairauksiin. McWilliams kuitenkin varoittaa liian hätäisistä johtopäätöksistä:

- Tarvitaan vielä paljon tutkimusta, jotta opimme ymmärtämään näitä prosesseja. Meidän on varottava, ettemme yksinkertaista liikaa emmekä vedä liian suoraan yhteyksiä solutason toiminnoista sairauksiin, joiden taustamekanismit voivat olla hyvin mutkikkaita. Onneksi meillä nyt on käytössämme työkalut, joilla pystymme luotettavasti ja perusteellisesti selvittämään mitofagiaa ja se säätelyä.

McWilliams on uhmakkaan optimistinen:

- Koskaan ei ole ollut parempaa aikaa olla mitokondriotutkija kuin nyt!

Mi­to­kondrio­tut­ki­jan vi­sio va­kuut­ti Novo Nor­disk -sää­tiön

Tenure track -apulaisprofessori ja akatemiatutkija Thomas McWilliams on yksi neljästä pohjoismaalaisesta nuoresta tutkijasta, jotka tänä vuonna saivat Novo Nordisk -säätiön nuoren tutkijan apurahan (Novo Nordisk Excellent Project for Young Researcher Grant). Viideksi vuodeksi myönnettävän apurahan suuruus on viisi miljoonaa Tanskan kruunua.

Apurahalla on valtava merkitys aloittelevalle tutkimusryhmälle, McWilliams sanoo.

- Olen innoissani siitä, että säätiössä oltiin samaa mieltä kanssani mitokondriotutkimuksen suuresta merkityksestä ja siitä, mihin suuntaan tällä hyvin nopeasti kehittyvällä tutkimusalalla ollaan nyt etenemässä. Rahoituksen turvin voin avata aivan uuden tutkimuslinjan, joka perustuu hyvin mielenkiintoisiin löydöksiin.

- Tunnen itseni hyvin etuoikeutetuksi, kun sain vastaanottaa tämän palkinnon, ja aion todella ottaa siitä kaiken hyödyn irti.

Galways­ta Car­dif­fin ja Dun­deen kaut­ta Hel­sin­kiin

Helsingin yliopiston apulaisprofessorina tammikuussa 2018 aloittanut Thomas McWilliams on irlantilainen neurotieteilijä, jolla on monipuolinen tutkimustausta. Hänen uransa alkoi biokemian opiskelijana Irlannin National -yliopistossa, Galwayssa. Tohtorin tutkinnon hän suoritti integroivan neurotieteen alalta Cardiffin yliopistossa professori Alun M. Daviesin ohjauksessa.

- Alunilla oli syvällinen vaikutus kehitykseeni tutkijana. Hän opetti minulle tieteellistä pelottomuutta ja sitä, kuinka tutkia monimutkaisia tieteellisiä ongelmia tinkimättömällä, kiinnostavalla ja itsenäisellä tavalla, McWilliams sanoo.

Suoritettuaan tohtorintutkintonsa ja päätettyään projektinsa Daviesin laboratoriossa McWilliams työskenteli kolme vuotta postdoc-tutkijana Skotlannissa, Dundeen yliopiston yhteydessä toimivassa MRC Protein Phosphorylation & Ubiquitylation Unit -tutkimuslaitoksessa, jolla on kansainvälinen maine signaalitransduktion ja biokemian tutkimuksen mekkana.

- Noina vuosina minulla oli onni työskennellä kahden erityisen loistavan tutkijan, Ian Ganleyn ja Miratul Muqitin kanssa. Sangen nopeasti mitokondriaalinen signalointi ja autofagia kudoksissa hurmasivat minut täysin - näiden kahden leikkauspisteeseen on muodostunut hyvin kiinnostava ja nopeasti kasvava biolääketieteen tutkimusalue.

Postdoc-vuosien lähestyessä loppuaan McWilliams etsi sopivaa paikkaa oman tutkimuslaboratorion ja -ryhmän perustamiseen. Tämä oli osuvin mahdollinen hetki saada tietoa Helsingin yliopiston Tenure Track -järjestelmästä.

- Helsingin yliopistolla on loistava maine näillä tutkimusaloilla, joten se oli minulle ilmeinen valinta.

McWilliamsin tutkimusryhmä on osa lääketieteellisen tiedekunnan molekyylineurologian tutkimusohjelmaa. Hän nauttii mahdollisuudesta johtaa omaa itsenäistä tutkimusryhmäänsä ja arvostaa läheistä yhteistyötä oman tutkimusalueensa johtavien tutkijoiden kanssa.

- Sitä paitsi onhan Suomi paikkana todella cool - täällä on juuri nyt meneillään jotain erityistä! Suomalainen luonteenlujuus ja käsitys kokonaisvaltaisesta hyvinvoinnista on jotain sellaista, joka resonoi hyvin vahvasti oman persoonani kanssa. Tämä on tuottelias ja kilpailuun kannustava paikka, terveellisissä mittasuhteissa.

- Olen ollut täällä vasta tammikuusta lähtien, mutta olen hyvin tyytyväinen!

Teksti: Päivi Lehtinen

25.5.2018/kv

Kos­kaan ei ole ol­lut niin hyvä aika olla mi­to­kondrio­tut­ki­ja kuin nyt


Apulaisprofessori Thomas McWilliams on intohimoisen kiinnostunut mitokondriaalisesta signaloinnista ja soluelinten vuoropuhelusta.
Kuva: Elisa Lautala

Mitokondriotutkimus on kokemassa renessanssia biolääketieteen tutkimuskentässä, sanoo apulaisprofessori Thomas McWilliams. Eikä ihme: mitokondrioiden toimintahäiriöillä näyttää olevan yhteys hämmästyttävän moniin sairauksiin.

Apulaisprofessori ja akatemiatutkija Thomas McWilliams kertoo olevansa valtavan kiinnostunut mitokondriaalisesta signaloinnista ja soluelinten nokkelasta keskustelusta.

- Mitokondriot ovat soluaineenvaihdunnan keskiössä. Nuo sauvamaiset rakenteet muodostavat soluissamme dynaamisen, lähestulkoon 'sosiaalisen' verkoston. Ne toimivat läheisessä vuorovaikutuksessa muiden soluelinten kanssa ja tuottavat kemiallista energiaa, joka ylläpitää elämää, hän kuvaa.

Energiatuotannon lisäksi mitokondrioilla on monia muitakin elintärkeitä tehtäviä, ja toimivat äitilinjan geneettisenä muistina.

Mitokondrioiden keskeinen rooli solun aineenvaihdunnassa merkitsee sitä, että häiriöt niiden toiminnassa merkitsevät yleensä vakavia ongelmia. Mitokondrioiden toimintahäiriöt onkin yhdistetty ällistyttävän moniin erilaisiin ihmisten sairauksiin, harvinaisista perinnöllisistä oireyhtymistä aina yleisempiin omasyntyisiin sairauksiin, kuten hermoston rappeumasairauksiin, diabetekseen ja syöpään.

So­lu­kin sen osaa: laa­dun­val­von­taa ja kier­rä­tys­tä

Solut ovat kehittäneet hyvin hienovireisen valvontajärjestelmän havaitsemaan mitokondriaaliset vauriot ja varmistamaan näiden elintärkeiden energialaitosten häiriöttömän toiminnan. McWilliams on erityisen kiinnostunut juuri näistä mitokondriaalisista laadunvalvontaprosesseista ja niiden säätelystä.

Pohjimmiltaan tässä järjestelmässä on kysymys autofagiasta - sana on peräisin kreikankielestä ja tarkoittaa 'itsensä syömistä'. Kysymyksessä on hienostunut kierrätysmekanismi, jota solut käyttävät tuhotakseen myrkylliset tai tarpeettomat osaset. - Aivan niin kuin kotona lajittelemme jätteemme tiettyihin kategorioihin oikeaoppista hävittämistä varten, myös solut kykenevät valikoivasti tunnistamaan haitallisen aineksen ja hankkiutumaan siitä eroon, McWilliams selittää.

McWilliamsin tutkimusryhmän tavoitteena on ymmärtää kuinka solut hyödyntävät tätä kierrätysjärjestelmää vahingoittuneiden mitokondrioiden suhteen. 'Mitofagia' on erikoistunut laadunvalvontaprosessi, joka jäljittää, neutraloi ja tuhoaa vahingoittuneita mitokondrioita.

Jo vuosikymmenen ajan mitofagia on ollut hyvin intensiivisen tutkimuksen kohteena monissa laboratorioissa eri puolilla maailmaa.

- Klassisesti mitofagiaa on tutkittu soluviljelmissä siten, että prosessi on käynnistetty kemiallisilla ärsykkeillä. Tämän lähestymistavan avulla on saatu hyvin yksityiskohtaista tietoa siitä kuinka solut eliminoivat vahingoittunutta mitokondriaalista ainesta vastareaktiona stressiin. Tämä työ on ollut elintärkeää, koska se on paljastanut tärkeät molekulaariset linkit Parkinsonin taudin ja mitokondriaalisen vaurion välillä, McWilliams sanoo.

- Omassa tutkimuksessamme olemme käyttäneet huippuluokan menetelmiä ja työkaluja havainnollistaaksemme milloin, missä ja kuinka mitofagiaa esiintyy kudoksissa. Havaitsimme, ettei mitofagia ole ainoastaan stressivaste, vaan kudoksissamme jatkuvasti käynnissä oleva prosessi, ja että siinä on huomattavia eroavuuksia eri elinjärjestelmien ja solutyyppien välillä sekä jopa sikiönkehityksen eri vaiheissa. Mitofagia on hyvin monimutkainen prosessi in vivo ja vielä on jäljellä paljon työtä niiden molekulaaristen signaalien selvittämiseksi, jotka muokkaavat sitä eri tilanteissa.

- Nämä havainnot ovat paljastaneet kokonaan uudenlaisen maiseman tutkittavaksi. Palasin äskettäin oman alamme johtavasta kansainvälisesti konferenssista, ja oli jännittävää huomata, että se mitä me täällä teemme on aivan tämän tutkimuksen etulinjassa.

Jos jä­te­huol­to tak­ku­aa...

Jos solut eivät kykene tehokkaasti poistamaan vahingoittuneita mitokondrioita, seurauksena todennäköisesti on toimintahäiriöitä, jotka johtavat erilaisiin sairauksiin. McWilliams kuitenkin varoittaa liian hätäisistä johtopäätöksistä:

- Tarvitaan vielä paljon tutkimusta, jotta opimme ymmärtämään näitä prosesseja. Meidän on varottava, ettemme yksinkertaista liikaa emmekä vedä liian suoraan yhteyksiä solutason toiminnoista sairauksiin, joiden taustamekanismit voivat olla hyvin mutkikkaita. Onneksi meillä nyt on käytössämme työkalut, joilla pystymme luotettavasti ja perusteellisesti selvittämään mitofagiaa ja se säätelyä.

McWilliams on uhmakkaan optimistinen:

- Koskaan ei ole ollut parempaa aikaa olla mitokondriotutkija kuin nyt!

Mi­to­kondrio­tut­ki­jan vi­sio va­kuut­ti Novo Nor­disk -sää­tiön

Tenure track -apulaisprofessori ja akatemiatutkija Thomas McWilliams on yksi neljästä pohjoismaalaisesta nuoresta tutkijasta, jotka tänä vuonna saivat Novo Nordisk -säätiön nuoren tutkijan apurahan (Novo Nordisk Excellent Project for Young Researcher Grant). Viideksi vuodeksi myönnettävän apurahan suuruus on viisi miljoonaa Tanskan kruunua.

Apurahalla on valtava merkitys aloittelevalle tutkimusryhmälle, McWilliams sanoo.

- Olen innoissani siitä, että säätiössä oltiin samaa mieltä kanssani mitokondriotutkimuksen suuresta merkityksestä ja siitä, mihin suuntaan tällä hyvin nopeasti kehittyvällä tutkimusalalla ollaan nyt etenemässä. Rahoituksen turvin voin avata aivan uuden tutkimuslinjan, joka perustuu hyvin mielenkiintoisiin löydöksiin.

- Tunnen itseni hyvin etuoikeutetuksi, kun sain vastaanottaa tämän palkinnon, ja aion todella ottaa siitä kaiken hyödyn irti.

Galways­ta Car­dif­fin ja Dun­deen kaut­ta Hel­sin­kiin

Helsingin yliopiston apulaisprofessorina tammikuussa 2018 aloittanut Thomas McWilliams on irlantilainen neurotieteilijä, jolla on monipuolinen tutkimustausta. Hänen uransa alkoi biokemian opiskelijana Irlannin National -yliopistossa, Galwayssa. Tohtorin tutkinnon hän suoritti integroivan neurotieteen alalta Cardiffin yliopistossa professori Alun M. Daviesin ohjauksessa.

- Alunilla oli syvällinen vaikutus kehitykseeni tutkijana. Hän opetti minulle tieteellistä pelottomuutta ja sitä, kuinka tutkia monimutkaisia tieteellisiä ongelmia tinkimättömällä, kiinnostavalla ja itsenäisellä tavalla, McWilliams sanoo.

Suoritettuaan tohtorintutkintonsa ja päätettyään projektinsa Daviesin laboratoriossa McWilliams työskenteli kolme vuotta postdoc-tutkijana Skotlannissa, Dundeen yliopiston yhteydessä toimivassa MRC Protein Phosphorylation & Ubiquitylation Unit -tutkimuslaitoksessa, jolla on kansainvälinen maine signaalitransduktion ja biokemian tutkimuksen mekkana.

- Noina vuosina minulla oli onni työskennellä kahden erityisen loistavan tutkijan, Ian Ganleyn ja Miratul Muqitin kanssa. Sangen nopeasti mitokondriaalinen signalointi ja autofagia kudoksissa hurmasivat minut täysin - näiden kahden leikkauspisteeseen on muodostunut hyvin kiinnostava ja nopeasti kasvava biolääketieteen tutkimusalue.

Postdoc-vuosien lähestyessä loppuaan McWilliams etsi sopivaa paikkaa oman tutkimuslaboratorion ja -ryhmän perustamiseen. Tämä oli osuvin mahdollinen hetki saada tietoa Helsingin yliopiston Tenure Track -järjestelmästä.

- Helsingin yliopistolla on loistava maine näillä tutkimusaloilla, joten se oli minulle ilmeinen valinta.

McWilliamsin tutkimusryhmä on osa lääketieteellisen tiedekunnan molekyylineurologian tutkimusohjelmaa. Hän nauttii mahdollisuudesta johtaa omaa itsenäistä tutkimusryhmäänsä ja arvostaa läheistä yhteistyötä oman tutkimusalueensa johtavien tutkijoiden kanssa.

- Sitä paitsi onhan Suomi paikkana todella cool - täällä on juuri nyt meneillään jotain erityistä! Suomalainen luonteenlujuus ja käsitys kokonaisvaltaisesta hyvinvoinnista on jotain sellaista, joka resonoi hyvin vahvasti oman persoonani kanssa. Tämä on tuottelias ja kilpailuun kannustava paikka, terveellisissä mittasuhteissa.

- Olen ollut täällä vasta tammikuusta lähtien, mutta olen hyvin tyytyväinen!

Teksti: Päivi Lehtinen

25.5.2018/kv