Analyyttisen kemian alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa Kuopion kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Kajoamaton näytteenotto, kuten sylki- ja ihopyyhintänäytteiden kerääminen voisi helpottaa ja nopeuttaa sairauksien diagnostiikkaa. Vuonna 2019 alkanut koronavirustaudin (COVID-19) aiheuttama pandemia toi esiin tarpeen kehittää nopeita seulontatestejä, joilla analysoitaisiin muitakin kuin nenänielu- ja verinäytteitä. Näytteistä mitattavista aineenvaihduntatuotteista voidaan nykyisillä menetelmillä tunnistaa sairauksiin liittyviä yhdisteitä ja mahdollisia uusia diagnostisia merkkiaineita. Mittalaitteiden lisäksi hajukoirien havaitsemiskykyä tunnistamaan ja erottamaan haihtuvia kemiallisia yhdisteitä ja aineenvaihduntatuotteita on arvioitu aiemmin muun muassa diabeetikon matalan verensokeritason ja erilaisten syöpien yhteydessä. Koirien herkkää hajuaistia voisi mahdollisesti käyttää laajemminkin erilaisten näytteiden seulontaan ja sairauksien havaitsemiseen.
Väitöstutkimuksessa arvioitiin nestekromatografia-massaspektrometrian (LC-MS) soveltuvuutta ihmisen ja koiran syljen aineenvaihduntatuotteiden havaitsemiseen sekä kohdentamattoman metabolomiikka-analyysin erottelukykyä Sjögrenin oireyhtymää sairastavien henkilöiden ja terveiden verrokkien sylkinäytteistä.
Lisäksi testattiin koulutettujen hajukoirien hajuntunnistusherkkyyttä ja arvioitiin niiden kykyä erotella COVID-19-tartunnan saaneet terveistä henkilöistä ihopyyhintänäytteiden perusteella.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Kohdentamaton metabolomiikka-analyysi mahdollisti yli kahdensadan aineenvaihduntatuotteen tunnistamisen ihmisen ja koiran syljestä. Syljen aineenvaihduntatuotteissa havaittiin eroja primaarista Sjögrenin oireyhtymää sairastavien henkilöiden ja terveiden verrokkien välillä, ja tunnistettiin yksittäisiä yhdisteitä, jotka olivat yhteydessä tähän autoimmuunisairauteen.
Väitöskirjan tulokset osoittavat myös, että koulutettujen koirien hajuntunnistusherkkyys on erittäin korkea, sillä koirat tunnistivat eukalyptuksen tuoksun jopa laimennossuhteessa 1:1021. Koronakoirat havaitsivat COVID-19-tartunnan suurella tarkkuudella ihopyyhintänäytteistä niin validointitutkimuksessa kuin lentomatkustajien seulonnassa Helsinki-Vantaan lentoasemalla tehdyssä kenttätutkimuksessa syyskuun 2020 ja huhtikuun 2021 välisenä aikana.
Väitöskirjatyö osoittaa, että korkean erottelukyvyn LC-MS-menetelmällä voidaan analysoida syljen aineenvaihduntatuotteita ja havaita niissä sairauteen liittyviä muutoksia. Koirat ovat erinomaisia ilmaisemaan niille opetettuja kohdehajuja, ja koirat päihittävät herkkyydessään ja tarkkuudessaan jopa edistyneet analyyttiset tekniikat. Hajukoirat osoittivat luotettavasti COVID-19-infektion, kun näytteenä käytettiin ihopyyhintänäytteitä.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Tulevaisuudessa hajukoiria voitaisiin hyödyntää maailmanlaajuisesti muidenkin infektiosairauksien kuin COVID-19 seulonnassa. Kajoamattomia näytemateriaaleja, kuten sylki- ja ihopyyhintänäytteitä, voitaisiin käyttää sairauksia erottelevien menetelmien tutkimiseen ja kehittämiseen.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät?
Analyysimenetelminä käytettiin nestekromatografia-massaspektrometriaa (LC-MS) ja kohdentamatonta metabolomiikkaa sekä koirien hajuaistia ja niille koulutettua hajuerottelumenetelmää.
Filosofian maisteri Soile Turusen väitöskirja Disease-discriminating methods: analytical and sensory analysis with non-invasive samples (Sairauksia erottelevat menetelmät: analyyttinen ja aistinvarainen analyysi sylki- ja ihopyyhintänäytteistä) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Tiina Sikanen Helsingin yliopistosta ja kustoksena professori Seppo Auriola Itä-Suomen yliopistosta.
