Aivoista asiaa osa 1.

Taisi tulla esittelypostauksessa luvattua, että kirjoitan lähinnä aivoihin liittyviä asioita, mutta kuinkas kävikään. No nyt asia korjataan! Aloitetaan ihan perusasioilla, voin sitten myöhemmin tarkentaa:

Rakenne

Suurin osa ihmisistä tietää, että aivot koostuvat neuroneista. Jotenkin tästä on onnistuttu luomaan yleinen harha, että aivoissa on tyhjiö, jossa neuronit kelluvat. Tämä ei kuitenkaan pidä paikkaansa, vaan neuronien lisäksi aivoissa kulkee verisuonia sekä astrosyyttejä, joita vielä jokin aika sitten pidettin "aivojen liimana". Astrosyytit ovat kuitenkin elintärkeitä neuronien toiminnalle ja ne voivat vaikuttaa muuan muassa hermoimpulssin kulkuun. Täältä löytyy mainio artikkeli astrosyyttien toiminnasta. Niille voisi omistaa kokonaan oman postauksen!

Neuronit ovat sinänsä isoimmassa roolissa, että niiden muodostamat verkostot muodostavat "tiedon". Piirsin hienon kuvan. Minä vähän Paint :)

Lyhyestä virsi kaunis: viejähaarake vie impulssin, tuojahaarake ottaa vastaan. Myeliini eristää, vähän niin kuin sähköjohdon muovikuori.

Neuronit muuten aiheuttavat aivojen jaon "valkoiseen" ja "harmaaseen ainekseen". Harmaalla osalla on enemmän neuronien niitä osia, joissa on tuma. Vaalea osa taas koostuu enimmäkseen viejähaarakkeista, joissa on rasvaisia myeliinituppeja eristeenä.

Koko

Aikuisen aivot painavat keskimäärin 1,5kg ja niiden tilavuus on miehillä noin 1130cm³ ja naisilla 1260cm³ (sanoo Wikipedia). Toisin sanoen 1,13 tai 1,26 litraa. Ihmisen minuus mahtuu siis melkein maitopurkkiin. Ilmeisesti aivojen koko ei suoraan korreloi älykkyyden kanssa, ainakaan Einsteinilla ei kuulema ollut mitenkään poikkeavan kokoiset aivot. 

Käytännön kokemuksia

Käytän itse labrassa rotan aivoja. Olin maisterivaiheessa kuukauden harjoittelussa, jonka aikana leikkasin rotan aivoista 14µm paksuja siivuja, joille tein vasta-ainevärjäyksiä. Karkeasti ottaen vasta-aine on siis molekyyli, joka tarttuu tiettyyn kohdemolekyyliin. Vasta-aineeseen kiinnitetään yleensä toinen vasta-aine, joka näkyy fluoresenssimikroskoopilla. Kyseiset aivot olivat lionneet erinäisissä liemissä, joten ne olivat melko kiinteät, vähän kuin marmeladikarkki. 

Minun ihan omin kätösin harjoittelussa värjäämä aivoleike. Kyseessä hippokampuksen osa, josta on värjätty solujen tumat DAPI:lla.

Näin kerran hyvin ohuen palan ihmisen hippokampuksesta. Tuntuu hassulta, että sekin palanen oli aikoinaan tärkeä osa jonkun ihmisen ajatuksia.

Viime aikoina olen eristänyt eri makromolekyylejä aivokudoksesta. Siinä huomasi, että aivojen silkka rasvaisuus tekee niistä vaikeampia käsitellä kuin muut kudokset. Jos molekyylien eristämiseen kudoksesta käyttää liian suurta palaa kerralla, rasva tukki kaikki mahdolliset pylväät ja suodattimet.

Eräs tuttava kertoi minulle kokemuksiaan dissektio-kurssista, jossa leikellään ihan oikean ihmisen ruumista ja tutustutaan anatomiaan. Kyseisellä kurssilla oli tutustuttu myös aivokudokseen. Näin hän kuvaili kokemusta:

"Aivot olivat vähän niinkuin kiinteää alatoopia, jossa on paljon lihaa. Joustava ja kiinteä. Väriä on vaikea kuvailla, sellainen hyvin omintakeinen aivojen värinen. Dura mater (kova aivokalvo, joka ympäröi aivot kallon alla) näytti aivan kovalta HK:n sinisen kuorelta."

Voiko tätä sen paremmin kuvailla?

-Ninni

Kandikuulumisia

Viime viikon perjantaina oli se deadline, eli palautin kandin. Tein sitä ihan viimehetkille asti vielä perjantaina ja voin kuvitella, että muita ärsytti istua mikroluokassa iltapäivällä, kun tuhisin ja huokailin turhautuneena. Perjantaina tuntemukset olivat epätoivoiset, sillä viimeisen viikon olin tehnyt kandia vähän laiskasti (ja katsonut aika paljon Arrested Developmentia Netflixistä). Siinä vaiheessa matriksin metalloproteinaasit tunkivat jo ulos korvista ja artikkelit vain pyörivät silmien edessä, enkä tajunnut niistä enää mitään.

Loppujen lopuksi se kirjoittelu oli ihan kivaa hommaa ja tuskan tunteet olivat melko lyhytaikaisia. Aiheen sai kuitenkin valita itse ja tietoa pystyi etsimään sellaisista jutuista, mistä sattui kiinnostumaan lueskelun myötä (toki pitäen mielessä, että kokonaisuuden täytyi pysyä jokseenkin järkevänä). Voin kyllä kuvitella millaista tuskaa tuota olisi ollut vääntää, jos kandin aihetta ei olisi saannut itse päättää. Koko projekti oli vähemmän työläämpi kuin mitä etukäteen kuvittelin. Seuraava vaihe on posterin väsääminen ja loppujen opintopisteiden haaliminen.

Kandin kirjoittaminen on ollut kaikkein opettavaisin projekti koko tähänastisissa opiskeluissa. Nyt tuntuu, että tajuan kunnolla miten artikkeleita kannattaa lukea ja miten sieltä löytää helpoimmin tarpeellisen tiedon ja miten niitä artikkeleita kannattaa käydä läpi. Tutkijan ura alkoi myös kiinnostaa ihan uudella tavalla kirjoittamisen myötä.

"Mä palautin äsken kandin."

P.S: Voi olla, että kirjoitan lähiaikoina popularisoidun jutun tänne omasta kandiaiheestani :)

Olipa kerran syöpä

Tässähän täytyy nyt tietää, että en ole mikään suuri historian ystävä. Se ei ollut millään tapaa lempiaineeni peruskoulussa ja lukiossakin suoritin pelkästään pakolliset historian kurssit. Ei sillä etteikö periaattessa olisi kiinnostanut... mutta kun olin kiinnostunut esi- ja muinaishistoriasta, joista nyt ei yllättäen löydy hirveästi kerrottavaa ja siitäkin vähästä löytyvästä tiedosta puolet on olettamuksia ja teorioita. Sen sijaan meilläpäin historian opetuksen näkökanta oli hyvin Eurooppa/Suomi- ja sotapainotteinen. Plääh!

Mutta nyt siihen asiaan josta oikeasti halusin puhua eli syöpätutkimuksen historiaan. Etsin gradua varten hyviä katsausartikkeleja syöpäteemalla kun vastaan sattui aivan painotuore artikkeli Cancer: We Should Not Forget The Past (Di Lonardo et al. 2015, Journal of Cancer). Kyseessä on mukavan tiivis ja lyhyt paketti syöpätutkimuksen historiaa sekä bonuksena vallan mukava taulukko, johon on listattu syöpätutkimuksen tapahtumia vuosisatojen varrelta. Harmillisesti artikkeli jää välillä kiinni tiettyihin teemoihin (kuten syövän kantasoluihin, liekkö kirjoittaijien oma tutkimuksenkohde?) ja etenee siksi paikoittain hitaasti, mutta yleisesti ottaen se on sopivan kevyttä välipalalukemista kaikkien muiden äärettömän tieteellisten tekstien välissä. Suosittelen katsomaan ainakin taulukon, jos teema yhtään kiinnostaa.

Varhainen tutkimus

Kuva blogista Louisville Fossils.

Vaikka syöpätutkimus itsessään on kohtuul- lisen tuore juttu (kunnolla käynnissä vasta  noin 50 vuotta), niin syöpä ei sitä ole. Kivettyneitä kasvaimia on löydetty fossiileista (ks. kuva) ja ensimmäinen kirjallinen merkintä syöpäkasvaimien hoidosta on ajalta 3000 eKr., Egyptistä (Edwin Smith papurys, kyseessä oli rintasyöpä). Kuvassa on sauropodin luu, jossa on nähtävissä ellipsimäinen akaattimuodos-telma, jonka on ajateltu olleen syöpäkasvain.

Antiikin Kreikassa syöpä oli jo sen verran tuttu juttu, että sille annettiin  nimikin - karsinooma, muinaiskreikan rapua tarkoittavan sanan mukaan, koska Hippokrateen mukaan tauti muistuttaa rapua, joka kiinnittyy ympäristöönsä saksillaan. Myöhemmin tautia vakiintui kuvaamaan latinan sana cancer (rapu). Ihan oikeassa ei Hippokrateskaan vielä ollut humoraalisen teoriansa kanssa, sillä hänen mielestään syöpä aiheutui yhden kehon nesteen, mustan sapen, liian suuresta määrästä.

Tähän väliin sattuukin sitten sellainen pieni juttu kuin keskiaika, jolloin ei siis oikeastaan tapahtunut mitään. No okei, keksittiin alkaa hoitamaan mm. polyyppejä ja rintasyöpää poistoleikkauksilla, kunnes katolinen kirkko kielsi leikkaukset 1200-luvulla. Tähän aikaan myös yleisesti ajateltiin, että syöpä on tarttuva tauti.

Vauhti kiihtyy

Hiljalleen tutkimus kuitenkin palasi ja uusia teorioita syövän synnystä ehdotettiin. Esimerkiksi 1500-luvulla Paracelsus hypotesoi, että syövän taustalla on haitallisten aineiden kertyminen verenkiertoon. Seuraaviin vuosisatoihin mahtuukin paljon erikoisia hypoteeseja ja huomioita. Vuonna 1713 Ramazzini huomaa, että nunnilla esiintyy paljon rintasyöpää, mutta ei juurikaan kohdunkaulansyöpää  ja olettaa sen johtuvan nunnien elintavasta (eli siis seksin puutteesta). Tästä saa alkunsa syövän epidemologia. Perustiedon puutetta kuvaa kuitenkin hyvin se, että vuonna 1838 Muller ehdottaa syövänsä koostuvan soluista. Toisten tutkijoiden mielestä taas syöpä on parasiittien aiheuttamaa. Isoa osaa siitä tiedosta, jota nykyään pidetään perustavanlaatuisena, ei ollut tuolloin vielä "löydetty".

Kana, Gallus gallus domesticus. Lähde.

1900-luvulla syöpätutkimus ottaa suuria harppauksia eteenpäin muun kehityksen lomassa. Yksi tämän aikakauden merkittävimpiä teorioita oli Bowerin (1914) ajatus siitä, että syövän kasvuun vaikuttaa tietty, viallinen kromosomi eli, että syöpä on yhteydessä geneettiseen materiaaliin. Kohtalaisen hyvin ajateltu kun miettii, että DNA:n rakenne ja olemassaolo varmistui vasta noin 40 vuotta myöhemmin. Varhainen syöpätutkimus liittyy myös vahvasti virustutkimukseen, sillä ensimmäiset tutkitut kasvaimet ovat olleet virusten aiheuttamia. Tämä tuli allekirjoittaneelle yllätyksenä.  Esimerkiksi Rous eristi kanan sarkooma-kasvaimesta uutteen, jolla muille kanoille saatiin aiheutettua samainen kasvain. Myöhemmin paljastui, että tämä uute sisälsi RSV-virusta (Rous Sarcoma Virus).

Viimeisin kehitys

Geneettisen koodin tunnistamisen jälkeen syöpätutkimus on räjähtänyt käsiin. Pystyttiin alkaa tunnistamaan erilaisia oncogeenejä ja anti-oncogeenejä. Todettiin useita erilaisia karsinogeenisiä aineita. Lisää kasvaimia aiheuttavia viruksia löydettiin. Käsitys syövän monipuolisuudesta/monimutkaisuudesta syntyi. Aivan viime vuosina on kuitenkin jo pystytty aloittamaan syöpälääkkeiden ja syöpää ehkäisevien rokotteiden kehitys. Iso osa tästä edistyksestä on ollut mahdollista vain muiden tekniikoiden kehittyessä. Esimerkiksi viime vuosina tehdyt syöpägenomin sekvensoinnit ovat olleet mullistavia, mutta samalla ne ovat valottaneet syövän yksilöllisyyttä. Suurin osa tämänhetkisestä syöpään liittyvästä tiedosta on alle 100 vuotta vanhaa eikä läheskään kaikkea vielä tiedetä.
 

Tässäpä tälläinen hyvin suppea katsaus syöpätutkimuksen historiaan. Viime vuosista en halunnut puhua paljoa ettei tästä tule ihan monen sivun juttua ja siksi, että lähihistoria ei ole yhtään niiin kiinnostavaa  kuin esi- ja muinaishistoria :3.

-Krista

TL;DR: Syöpätutkimuksen historia on täynnä erikoisia teorioita ja muista menetelmistä riippuvaisuutta.

Gradukuulumisia/kirjoittamismurheita

Tarkoitus oli aluksi tehdä opettavainen postaus veriaivoesteen toiminnasta, mutta viimeaikaisten tuntemusten takia päätin päivittää gradukuulumisia.

Sain siis gradun käytännön osuuden valmiiksi joulukuun alussa. Jee… Nyt edessä on pahin eli kirjoittaminen. Oulun biokemialla annetaan tasan kuusi kuukautta aikaa palauttaa valmis gradu (kolmena kappaleena+sähköisessä muodossa+kovakantisena). Toisin sanoen minulla on aikaa toukokuun seitsemänteen. Sinänsä kuusi kuukautta riittää mainiosti gradun kirjoittamiseen JOS ei ole kuten eräs niin fiksu blogisti, että aloittaa samaan aikaan väitöskirjan tekoa. Joten pitkän työpäivän jälkeen pitää pieraista vielä gradukin.

Gradun rakenne on tarkoin säädelty. Fontin koko, rivinväli, marginaalit ja otsikoiden muoto määritellään tarkasti. Hassua kyllä, mikään ei taida kieltää käyttämästä comic sans:aa. Sisältöön kuuluu mm. kaksi "kansilehteä", kaikki tekstissä käytetyt lyhenteet aukaistuna ja kattava kirjallisuuskatsaus tutkimuksen taustasta kerrottuna siten, että muutkin kuin alalla olevat ymmärtävät. Tiedekuntamme sivuilta löytyy esimerkkigradu, jonka pituus on 95 sivua, josta 16 sivua on lähdeviitteitä. Hui! Itselläni kasassa on 25 sivua, joten vielä on tekemistä.

Viime aikoina olen kirjoittanut kirjallisuuskatsausta. Koska ryhmä jossa olen tutkii epilepsiaa, olen käyttänyt paljon aikaa on sisimmän olemuksen selvittämiseen. Lisäksi olen pohtinut aivojen eri rakenteita, rakenteiden molekulaarista koostumusta ja molekyylien  vuorovaikutuksia. Kuten usein käy, päädyin toteamaan itselleni, ettemme tiedä juuri mistään mitään. Toisaalta tieteen olemassaolon tarkoitus on tutkia tuntemattomia asioita, joten ehkä tämä vain tarkoittaa, että biokemisteillekin löytyy vielä tekemistä. Kunhan rahoitus siis löytyy.

Kirjoitustyö sujuisi paremmin, jos motivaationi olisi kohdallaan. Viime aikoina on alkanut tuntua, etten edes minä elä pelkällä tieteellä. Välillä tuntuu, ettei tässä ammatissa ole mitään järkeä. Stressaavina aikoina kirjoittaminen alkaa kangerrella ja  alan aina kaivata vertaistukea. Olisikohan jossain kriisiryhmä gradun kanssa painiville biokemisteille?  

Jaksamista kaikille gradua tänä keväänä kirjoittaville!

-Ninni

P.S. Stressiä helpottaa uudet harrastukset. Aloin jouluna harjoitella pianonsoittoa ja tällä viikolla ryhdyin tekemään Hobitti-teemaista ryijyä. Nyt puuttuu enää ihmiskontaktit.

Ninnillä teknisiä ongelmia...

...teksti ilmestyy tänne torstain aikana.