Autofagia ja aineenvaihdunta: merkitys kudoksen kehityksessä, sairauksissa ja parantumisessa
YTT tunniste
NTS-FI-791077 v.1, 12-12-2023
YTT:n kansallinen tunniste
Tätä kenttää ei julkaista
Maa
Suomi
Kieli
fi
Toimitettava EU:lle
Tätä kenttää ei julkaista
kyllä
Hankkeen kesto kuukausina.
36
Avainsanat
Hiiri
Autofagia
Leptiini
Hankkeen käyttötarkoitus (käyttötarkoitukset)
Perustutkimus: Monielimellinen
Hankkeen tavoitteet ja ennakoidut hyödyt
Kuvaa hankkeen tavoitteita (esimerkiksi uuden tieteellisen tiedon hankkiminen tai tieteelliset taikka kliiniset tarpeet).
Hankkeen tavoitteena on tutkia autofagian eli solujen itsesyömismekanismien merkitystä nisäkkäiden kudoksissa ja mahdollisuuksia lääkkeelliseen hoitoon. Vaurioitunut autofagia johtaa parantumattomiin muutoksiin, kuten Alzheimeriin tai Parkinsonin tautiin, elintärkeissä kehon toiminnoissa. Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää ilmiötä molekyylitasolla sekä sen aineenvaihdunnallisia mekanismeja. Aiemmin olemme kuvanneet autofagian merkitystä ihmisen hermostossa sekä tutkineet sitä kuinka tiettyjen kudosten autofagiareitit on säädelty eri aineenvaihdunnan vaiheissa. Tässä tutkimuksessa käytetään uusimpia menetelmiä, joka mahdollistaa ilmiön suoraa kuvantamista.
Mitä mahdollisia hyötyjä tästä hankkeesta todennäköisesti koituu? Kerro, miten hankkeella voidaan edistää tiedettä tai mitä hyötyä hankkeesta voi viime kädessä olla ihmisille, eläimille tai ympäristölle. Erittele tarvittaessa lyhyen aikavälin (hankkeen keston aikaiset) ja pitkän aikavälin hyödyt (joita voi seurata hankkeen päättymisen jälkeen).
Lyhyen aikavälin tavoite on paljastaa uutta tietoa siitä, kuinka, milloin ja missä autofagia ei toimi odotetusti. Tutkimus antaa tietoa siitä mihin prosesiin on jatkossa mahdollisuus vaikuttaa. Pidemmällä aikavälillä tutkimus mahdollistaa perustan eri hoitovaihtoehtojen tutkimiselle niihin sairauksiin, joihin autofagian vaurioituminen vaikuttaa.
Ennakoidut haitat
Millaisia toimenpiteitä eläimille yleensä tehdään (annetaanko niille esimerkiksi injektioita vai tehdäänkö niille kirurgisia toimenpiteitä)? Ilmoita näiden toimenpiteiden lukumäärä ja kesto.
Eläimille annostellaan tutkittavia molekyylejä injektioilla tai ruoan ja veden mukana ja niistä otetaan verinäytteitä. Eläimiltä voidaan kerätä virtsanäytteitä. Eläimelle annostellaan yhdestä neljään kertaa tutkittavaa ainetta ja niistä otetaan kaksi kontrolliverinäytettä. Lisäksi hiiriltä, joiden verensokeri voi nousta niiden geneettisestä taustasta johtuen, mitataan verensokeria yleensä viikoittain seitsemän viikon aikana. Lisäksi hiiriä punnitaan.
Millaisia ovat ennakoitavissa olevat eläimiin kohdistuvat vaikutukset/haittavaikutukset (esimerkiksi kipu, painonlasku, passiivisuus tai vähentynyt liikkuminen, stressi tai poikkeava käyttäytyminen) ja kauanko nämä vaikutukset kestävät?
Eläinten paino nousee, niille voi aiheutua iho-ongelmia ja niiden verensokeri voi nousta. Iho-oireita hoidetaan maksimissaan 5 vuorokautta ja mikäli hoito ei ala vaikuttamaan kahdessa vuorokaudessa, eläin lopetetaan. Aineiden annostelu injektioilla aiheuttaa lyhytkestoista haittaa. Tutkimusaineet eivät pääsääntöisesti aiheuta eläimille ongelmia. Verensokerin nousu voi aiheuttaa eläimelle lisääntynyttä juomista sekä virtsaamista. Nukutuksesta aiheutuu lyyhytaikaista stressiä. Selkäydinnesteeseen annostelu aiheuttaa lievää lyhytaikaista kipua, jota lievitetään kipulääkityksellä ja puudutteella. Tutkimuseläimet lopetetaan viimeistään 12 viikkoisina.
Mitä lajeja ja montaako eläintä on määrä käyttää? Ilmoittakaa käytettävät eläinlajit ja eläinten lukumäärät sekä ennakoidut vakavuudet ja eläinten määrä kussakin vakavuusluokassa lajeittain.
Laji
Yhteensä
Arvioidut määrät vakavuusluokkaa kohti
Ei toipumista
Lievä
Kohtalainen
Vakava
Hiiret (Mus musculus)
3000
0
1000
2000
0
Jos eläimet jätetään henkiin toimenpiteen päätyttyä, mitä näille tapahtuu?
Laji
Niiden eläinten arvioitu määrä, jotka käytetään uudelleen, palautetaan elinympäristöön tai hoitojärjestelmään tai luovutetaan yksityishenkilön hoitoon.
Uudelleenkäyttö
Palautettu
Luovutettu yksityishenkilöiden hoitoon
Perustele edellisen kohdan suunnitelmat eläinten kohtaloon liittyen.
Eläimet lopetetaan kudosten keruuta varten.
Kolmen perusperiaatteen (3R) soveltaminen
1. Korvaaminen
Kerro, mitä vaihtoehtoisia menetelmiä, joissa ei käytetä eläviä eläimiä, on käytettävissä tällä alalla ja miksei niitä voida käyttää tässä hankkeessa.
Tällä hetkellä ei ole mahdollista tutkia tutkimiamme monimutkaisia solujen välisiä interaktioita eläimen ulkopuolella. Solusyönti voi esiintyä eri tavalla eri aikoina ja erilaisissa tilanteissa elävässä eläimessä. Useita solutyyppejä, kuten neuroneita ja haiman soluja, joihin rappeuttavat sairaudet vaikuttavat, ei vielä pystytä mallintamaan eläimen ulkopuolella. Kun ymmärretään kuinka solusyönti muuttuu erilaisissa tilanteissa eläimissä, voidaan tapahtuma mallintaa eläimen ulkopuolella. Tällä hetkellä on lupaavia tutkimustuloksia elinten kasvattamisesta laboratoriossa. Käytämme jo mahdollisuuksien mukaan sekä ihmisten hermosoluviljelmiä sekä banaanikärpäsiä solusyönnin mallintamiseksi.
2. Vähentäminen
Selosta, miten tässä hankkeessa käytettävään eläinmäärään on päädytty. Kerro, kuinka käytettävien eläinten määrää on voitu vähentää sekä koesuunnittelussa noudatetut periaatteet. Kuvaa hankkeen aikana noudatettavat eläinten vähentämisen keinot, joita voidaan soveltaa vaarantamatta tieteellisiä tavoitteita. Näitä keinoja voivat olla esimerkiksi pilottitutkimukset, tietokonemallintaminen sekä kudosten jakaminen ja uudelleenkäyttö.
Käytämme laboratoriossa saatuja tuloksia solujen itsesyönnistä, kun valitsemme eläimillä tehtäviä kokeita. Eläimille tehdään kokeita, joiden oletetaan tuovan tutkitusta asiasta oleellista lisätietoa solukokeiden perusteella. Koeasetelmat, joissa tutkitaan samanaikaisesti useita asioita, suunnitellaan yhdessä tilastotieteen ammattilaisen kanssa. Tutkimusryhmien eläinmäärien pitämiseksi mahdollisimman pieninä, olemme tehneet pilottikokeita, joiden perusteella eläinmäärä laskettiin käyttäen voima-analyysiä. Tulosten analysoimiseksi käytämme tekoälypohjaista kuva-analyysiä, jolloin inhimilliset virhelähteet pienenevät.
3. Parantaminen
Anna esimerkkejä toimenpiteissä toteutettavista toimista, joilla minimoidaan eläinten hyvinvoinnille aiheutuvat haitat (esimerkiksi tehostettu seuranta, leikkauksenjälkeinen hoito, kivunhoito, eläinten koulutus). Kerro, miten hankkeessa varmistetaan esiin tulleiden uusien parantamiskeinojen käyttöönotto hankkeen aikana.
Kaikissa kokeissa noudatamme tarkkoja ennalta tehtyjä koesuunnitelmia. Suunnitelman käydään oleellisin osin läpi yhdessä eläimiä hoitavan henkilökunnan sekä eläinlääkäreiden kanssa. Kun eläimille annostellaan tutkittavia aineita, valitaan vähiten haitallinen annostelutapa. Annostelu pyritään tekemään ruoan ja veden mukana aina kun mahdollista, mutta osa komponenteista voidaan annostella injektiolla tai suoraan mahalaukkuun. Ylensä yksi annostelu riittää. Ennen annosteluja voidaan tehdään pilottikoe pienellä määrällä eläimiä, jossa todetaan aineen vaikuttavan oletetulla tavalla. Samalla voidaan todeta, ettei aine aiheuta eläimelle haittaa. Mikäli jossain tutkimusmallissa voi eläimen tilanne oletetusti huonontua ajan kuluessa, ei eläimiä pidetä tutkimuksessa pidempään, kuin on tulosten saannin kannalta oleellista. Eläimistä kerätään lopetuksen jälkeen kaikki mahdolliset kudokset ja ne säilötään jatkotutkimuksia varten.
Perustele käytettävät eläinlajit sekä käytettävien eläinten ikä ja kehitysvaihe
Hiiren on todettu toimivan hyvänä mallieläimenä tutkittaessa solujen itsesyöntiä sekä mitokondrioiden hallittua tuhoutumista. Tämän lisäksi hiiren geneettinen muokkaaminen on helppoa.
Takautuvaan arviointiin valittu hanke
TA:han valittu hanke?
ei
TA:n määräaika
Takautuvan arvioinnin perusteet
Sisältää vakavia toimenpiteitä
Käytetään apinoita
Muu syy
Muita perusteita takautuvalle arvioinnille
Lisäkentät
Kansallinen kenttä 1
Tätä kenttää ei julkaista
Kansallinen kenttä 2
Tätä kenttää ei julkaista
Kansallinen kenttä 3
Tätä kenttää ei julkaista
Kansallinen kenttä 4
Tätä kenttää ei julkaista
Kansallinen kenttä 5
Tätä kenttää ei julkaista
Hankkeen aloituspäivä
Tätä kenttää ei julkaista
Hankkeen päättymispäivä
Tätä kenttää ei julkaista
Hankkeen hyväksymispäivä
Tätä kenttää ei julkaista
ICD-tunnus 1
Tätä kenttää ei julkaista
ICD-tunnus 2
Tätä kenttää ei julkaista
ICD-tunnus 3
Tätä kenttää ei julkaista
Linkki aikaisempaan YTT-versioon, joka ei kuulu EY:n järjestelmään