Molekyylibiologiset menetelmät biouhkien tunnistamisessa

Sotilaslääketieteen keskus 28.4.2017 8.22
Tiedote

Nopea ja tarkka bakteerien tunnistaminen ja tyypittäminen mahdollistavat nopeat lääkinnälliset vastatoimet.

Katja Koskela selvitti väitöskirjatyössään, kuinka molekyylibiologisilla menetelmillä voidaan tunnistaa ja tyypittää biouhkabakteereja nopeasti ja luotettavasti. Työssä hyödynnettiin polymeraasiketjureaktioon (PCR) sekä sekvensointiin (bakteerien perimän emäsjärjestyksen selvittämiseen) pohjautuvia menetelmiä. Tunnistus- ja tyypitysmenetelmien avulla pystytään myös tutkimaan bakteerin perimää ja selvittämään bakteerin alkuperä, mikä tukee mahdollisen tahallisen biologisen materiaalin levityksen selvitystyötä.

Väitöstutkimuksessa kehitettiin kaksi tunnistusmenetelmää koleraa aiheuttavalle Vibrio cholerae -bakteerille. Toisen menetelmän avulla pystytään tunnistamaan kaikki Vibrio cholerae -kannat ja toisen avulla vain tautia aiheuttavat kannat. Kolera on maailmanlaajuisesti suuri kansanterveydellinen ongelma. Yhdysvaltain tartuntatautivirasto on lisäksi luokitellut bakteerin potentiaaliseksi biouhkabakteeriksi. Kehitettyjä PCR-menetelmiä pystyttiin hyödyntämään myös kenttäkelpoisella laitteella, mikä mahdollistaa laitteen käyttämisen lähellä potilasta esimerkiksi epidemian aikana. Tulokset saadaan muutamissa tunneissa. Tämä mahdollistaa esimerkiksi mikrobilääkityksen aloittamisen nopeasti.

Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin kahden laaja-alaisen tunnistusmenetelmän käytettävyyttä tutkittaessa kliinisten näytteiden sisältämiä bakteereja. Menetelmät osoittautuivat käyttökelpoisiksi. Niitä voidaan hyödyntää esimerkiksi tunnistettaessa biouhkabakteereja, joiden tunnistaminen tavanomaisilla menetelmillä, kuten viljelyllä, on haastavaa tai työlästä.

Työssä myös tutkittiin ja tyypitettiin Yersinia pestis-  ja Yersinia pseudotuberculosis -bakteereita sekvensoimalla yersiniakantojen perimän DNA-jaksoja. Ensin mainittu on ruttoa aiheuttava potentiaalinen biouhkabakteeri ja jälkimmäinen aiheuttaa suolistotulehduksia. Näiden bakteerikantojen tyypittäminen ja erottaminen toisistaan on haastavaa. Tutkimuksessa kehitetty tyypitysmenetelmä osoittautui kuitenkin lupaavaksi työkaluksi.

Sotilaslääketieteen keskuksessa tutkijana työskennelleen Katja Koskelan väitöskirja "Use of Molecular Methods in Biothreat Preparedness" tarkastetaan 5.5.2017 kello 12 Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa. Väitöstilaisuus järjestetään Helsingin yliopiston päärakennuksen salissa 5 (osoite Fabianinkatu 33).

Väitöskirja on luettavissa osoitteessa https://doria.fi/handle/10024/134412