IRC-Galleria

Blogi

- Vanhemmat »

Kantasolututkimus SuomessaTiistai 16.10.2012 17:14

Oletko koskaan miettinyt miten haavat paranevat? Ihmisen elimistön jokainen kudos ja elin sisältää satoja erilaisia solutyyppejä. Jokaisella näistä solutyypeistä on oma erityinen tehtävänsä ihmisen elimistössä. Esimerkiksi lihassolujen tehtävänä on supistua lihaksen supistuessa. Lihassolut ja muut pitkälle erilaistuneet solut ovat kuitenkin omaan tehtäväänsä erikoistuessaan menettäneet muuntautumiskykynsä. Erikoistuneiden solujen lisäksi lähes jokaisesta aikuisen ihmisen kudoksesta ja elimestä löytyy kuitenkin myös muuntautumiskykyisiä kantasoluja. Kantasolu on pieni pyöreä solu, jolla on erityisiä ominaisuuksia. Se pystyy jakautumaan uudeksi kantasoluksi, sekä muuntautumaan kehon eri solutyypeiksi. Esimerkiksi haavan parantuessa elimistö korvaa vaurioituneet ihosolut kantasolujen avulla. Ihmisen elimistössä kantasoluja tarvitaan siis kudosten uusiutumiseen. Aikuisen kehossa olevat kantasolut pystyvät erilaistumaan yleensä vain pelkästään siihen kudokseen, josta ne löytyvät. Esimerkiksi veren kantasolut voivat muuntua jokaiseksi verestä löytyväksi solutyypiksi: valkosoluiksi, punasoluiksi ja verihiutaleiksi, mutta ne eivät pysty erilaistumaan esimerkiksi aivokudoksen hermosoluiksi.

Mistä kaikki aikuisen ihmisen kudokset ovat sitten saaneet alkunsa? Munasolun hedelmöittymisen jälkeen solu alkaa jakautua. Aivan alkion kehityksen alkuvaiheessa kaikki alkion solut pystyvät muodostamaan jokaista elimistön solutyyppiä. Viime vuosikymmenten aikana näitä soluja on opittu kasvattamaan laboratoriossa. Alkion kantasolut eristetään 4-7 päivän ikäisistä alkioista, eivätkä ne enää eristyksen jälkeen pysty muodostamaan kokonaista yksilöä. Laboratorio-olosuhteissa alkion kantasoluja voidaan jakaa lähes rajattomasti ja niitä voidaan erilaistaa haluttuun suuntaan. Alkion kantasolujen käyttöön liittyy eettisiä kysymyksiä ja osassa maissa niiden eristys onkin kielletty. Suomessa alkion kantasolut eristetään hedelmöityshoidoista ylijääneistä tai hoitoihin kelpaamattomista huonolaatuisista alkioista. Hedelmöityshoitoihin osallistuvilta pariskunnilta pyydetään suostumus alkion käyttöön tutkimuksessa.

Muutama vuosi sitten japanilainen professori Shinya Yamanaka kehitti menetelmän, jonka avulla aikuisen ihmisen jo täysin erikoistuneet solut voidaan muuttaa takaisin monikykyisiksi kantasoluiksi. Näitä soluja kutsutaan iPS-soluiksi (englanniksi induced pluripotent stem cells). Kehon jokaisessa solussa on potentiaali muodostaa mitä tahansa kehon solua, mutta omaan tehtäväänsä erikoistuessaan kudosten solut ovat ikään kuin unohtaneet miten muita solutyyppejä muodostetaan. Yamanakan menetelmän avulla nämä ominaisuudet voidaan herättää henkiin, jolloin solut palautuvat takaisin erilaistumattomaan kantasolutilaan ja samalla myös niiden erilaistumiskyky palautuu. Aivan kuten alkion kantasoluja, myös iPS-soluja voidaan kasvattaa ja erilaistaa halutuiksi solutyypeiksi laboratoriossa.

Kantasolujen avulla voidaan tutkia eri kudosten kehitystä ja uusiutumismekanismeja. Sen lisäksi kantasoluja voidaan käyttää tautimalleina erilaisten tautien syntymekanismien tutkimiseen, sekä lääketestauksessa. Lisäksi kantasolujen avulla voidaan kehitellä uusia kudoksia ja tulevaisuudessa jopa kokonaisia elimiä vaurioituneiden tilalle. Esimerkiksi Tampereella on jo pystytty kasvattamaan rasvan kantasoluista luukudosta. Tämän avulla muun muassa potilaiden luupuutoksia on pystytty korvaamaan potilaan omista rasvan kantasoluista erilaistetulla luukudoksella.

Suomessa kantasolututkimusta tehdään jokaisessa yliopistossa. Suurin osa tutkimusryhmistä on keskittynyt tutkimaan aikuisten kantasoluja tai eläinten kantasoluja. iPS-soluja tutkitaan Helsingissä, Tampereella ja Kuopiossa. Eri yliopistoissa kantasolujen avulla tutkitaan muun muassa diabetestä, Alzheimerin tautia, sekä muita hermostollisia sairauksia ja erilaisia sydänsairauksia.

Tervetuloa tutustumaan kantasolututkimukseen!

Marisa Ojala
Tampereen yliopisto
Biolääketieteellisen teknologian yksikkö

Linus Torvalds ja avoimet ohjelmistotTiistai 16.10.2012 17:12

Linus Torvalds oli 1980-luvulla teini-ikäinen innokas tietokoneharrastaja, joka muiden nörttien tavoin pelaili kaiket illat ja yöt tietokonepelejä. Koska tuohon aatamin aikaan ei vielä ollut kovin kummoisia pelejä tarjolla, alkoi niiden pelaaminen nopeasti tympiä haastavampia virikkeitä haluavaa nuorukaista. Linus ryhtyikin soveltamaan perinteistä ”tee se itse” -periaatetta ja ohjelmoimaan isoisänsä tietokoneella omia pelejään. Samalla hän joutui väkisinkin perehtymään yksityiskohtia myöten koneen rakenteeseen ja korjailemaan siitä löytämiään vikoja.

Linuksen tietokoneharrastus muuttui vakavammaksi, kun hän aloitti vuonna 1988 tietojenkäsittelytieteen opiskelun Helsingin yliopistossa. Yhdellä alkuvuosien kurssilla opiskeltiin tietokoneiden toiminnasta huolehtivia erikoisohjelmia, käyttöjärjestelmiä, ja erityisesti modernia Unix-käyttöjärjestelmää. Jouduttuaan jatkuvasti tappelemaan omissa tietokoneissaan pyörivien kankeiden käyttöjärjestelmien kanssa Linus ihastui välittömästi Unixin loogisen kauniiseen rakenteeseen ja joustavuuteen siinä määrin, että hän halusi samanlaisen myös vasta hankkimaansa uuteen PC-koneeseen.

Linus osti koneeseensa toivorikkaana suppean ja lähinnä opetuskäyttöön tarkoitetun Minix-nimisen Unix-version, mutta ei ollut siihen lainkaan tyytyväinen. Koska Linus ei niukalla opiskelijabudjetillaan pystynyt hankkimaan täydellistä Unix-järjestelmää, hän päätti ryhtyä parantelemaan Minixiä itse kirjoittamillaan käyttöjärjestelmän osilla. Ensimmäinen tällainen pikku ohjelma, pääte-emulaattori, valmistui syksyllä 1991. Tästä pienestä pääte-emulaattorista alkoi pala palalta kehittyä kokonainen käyttöjärjestelmä, Linux.

Linus oli syystäkin ylpeä ohjelmoimistaan Linux-osasista, joten hän laittoi ne vapaasti ladattaviksi Internetiin, paitsi osoituksena ohjelmointitaidoistaan myös saadakseen niihin kommentteja ja parannusehdotuksia. Koska Linuksella ei ollut sen kunnianhimoisempia tavoitteita, oli yllätys melkoinen, kun ohjelmille alkoi välittömästi syntyä maailmanlaajuista käyttäjäkuntaa, joka laajeni muutamasta hakkerista nopeasti muutamaan kymmeneen ja pian jo useisiin satoihin innostuneisiin Unix-harrastajiin. He eivät tyytyneet pelkästään käyttämään Linuxia, vaan alkoivat laajentaa ja parannella sitä omiin tarpeisiinsa paremmin sopivaksi. Näin Linuxille syntyi laaja kehittäjäyhteisö, jossa Linus toimi itseoikeutetusti päällikkönä tarkistaen ehdotukset ja hyväksyen Linuxin tärkeimmät kehityssuunnat.

Linuxin lopullinen läpimurto tapahtui vuonna 1994, kun sen ensimmäinen virallinen versio 1.0 julkistettiin. Sen jälkeen Linuxia ryhdyttiin levittämään helposti asennettavissa jakelupaketeissa, jotka sisälsivät varsinaisen käyttöjärjestelmän lisäksi graafisen käyttöliittymän ja joukon erilaisia sovellusohjelmia mm. tekstinkäsittelyyn ja Internetin käyttöön.

Jatko on tietojenkäsittelyn historiaa: Linuxista tuli 1990-luvun lopulla kilpailukykyinen vaihtoehto Windows-käyttöjärjestelmälle ja vuonna 2012 Linuxilla on arviolta 60 miljoonaa käyttäjää, joista merkittävä osa Afrikan, Aasian ja Etelä-Amerikan kehittyvissä maissa. Linux ei ole ainoastaan PC-kotikoneiden käyttöjärjestelmä, vaan se on joustavuutensa ansiosta levinnyt moniin muihinkin laitteisiin. Linux on esimerkiksi palvelinkoneiden yleisin käyttöjärjestelmä, ja sen varassa pyörii maailman kymmenen tehokkainta supertietokonetta. Linux löytyy lisäksi monista ajanvietelaitteista kuten matkapuhelimista, televisioista ja pelikonsoleista.

Linux on tuonut kehittäjälleen, Linus Torvaldsille, paitsi mainetta myös kunniaa ja mammonaa. Hänet on mm. nimetty Valittujen Palojen ”vuoden eurooppalaiseksi” vuonna 2000 ja yhdeksi Time-lehden ”kuudestakymmenestä maailmaa muuttaneesta sankarista” vuonna 2006. Suurin yksittäinen Linuksen saama rahapalkinto on varmaankin hänelle vuonna 2012 myönnetty 600.000 euron suuruinen Millennium-teknologiapalkinto.

Linux on paitsi käyttöjärjestelmä, myös avoimen lähdekoodin (open source) ohjelmisto. Avoimen lähdekoodin ohjelmistolla tarkoitetaan tietokoneohjelmaa, jota kuka tahansa voi vapaasti käyttää, muokata, kopioida ja jakaa edelleen, useimmiten täysin ilmaiseksi. Ilmaisen käytön lisäksi avoimuuden suurimpia hyötyjä on se, että avoimen lähdekoodin ansiosta ohjelmistolle saattaa syntyä – kuten Linuxin tapauksessa – tuhansien vapaaehtoisten jatkokehittäjien yhteisö.

Linux on hyvä esimerkki siitä, että parhaat ideat tuppaavat syntymään yliopistoissa, joissa vallitsee akateemisen vapauden luova ilmapiiri: Linuxin kaltainen kummajainen ei olisi ikinä voinut lähteä lentoon riskittömän kvarttaalitalouden pelisäännöillä toimivassa IT-alan yrityksessä. Millään yrityksellä ei sitä paitsi olisi ollut varaa palkata niin suurta joukkoa ohjelmoijia, jotka ovat vapaaehtoisesti ja omaksi ilokseen osallistuneet Linuxin kehittämiseen.

Linuxin maailmanlaajuinen kehittäjäyhteisö on puolestaan osoitus siitä, että tietojenkäsittelytieteessä kenen tahansa on mahdollista luoda uusia ja mullistavia innovaatioita: tarvitaan vain tietokone (halpakin riittää), intoa ja toki jonkinlaista luovuuttakin. Maailma on täynnä tällaisia pienestä liikkeelle lähteneitä ja suosioon nousseita ohjelmia ja niitä kehittäviä menestyviä yrityksiä, joten loppuun isällinen neuvo omaa alaansa etsivälle nuorelle ideanikkarille: ryhdy opiskelemaan tietojenkäsittelytiedettä ja koodaamaan. Oman tietokoneen hankkiminen ei ole välttämätöntä, sillä niitä ovat yliopistot pullollaan ja joissakin niitä jopa jaetaan opiskelijoille heidän omaan käyttönsä.


Jukka Paakki
Helsingin yliopisto
Tietojenkäsittelytieteen laitos

Maanantaina 22.10. järjestetään Millennium Youth Forum, jolloin Linus Torvalds tulee tapamaan nuoria tiedekeskus Heurekaan. Voit seurata suoraa lähetystä Hubi-yhteisöstä klo 13-17 ja osallistu chattiin.
- Vanhemmat »