Bioanalyytikko: Artikkelijulkaisu 2022

Artikkelijulkaisu 2022

Ihanaa Kesää!

Bioanalyytikkoliiton hallitus ja järjestösihteeri toivottavat liiton jäsenille lämmintä kesää ja rentouttavaa lomaa.

KANNEN KUVA EMIL BOBYREV

Suomen Bioanalyytikkoliitto ry Finlands Bioanalytikerförbund rf www.bioanalyytikkoliitto.fi Käyntiosoite Asemamiehenkatu 4, 3. kerros 00520 HELSINKI Yhteystiedot PL 110, 00060 TEHY toimisto@bioanalyytikkoliitto.fi p. 050 302 6504 järjestösihteeri: Kaija Sopenlehto Puheenjohtaja Jenni Kalliomäki jenni.kalliomaki@bioanalyytikkoliitto.fi p. 044 237 0028

Päätoimittaja, ilmoitusmyynti ja taitto Jenni Niiranen jenni.niiranen@bioanalyytikkoliitto.fi p. 050 324 7646 Toimituskunta Jenni Kalliomäki Mika Paldanius Kaija Sopenlehto Päivi Vehanen Niina Wahlroos Kirsi Kiipeli Ilmoitushinnat www. bioanalyytikkoliitto.fi Lehden ilmestyminen 2022 (aineistopäivä) Nro 3 ilmestyy 9.9. (12.8.)

Nro 4 ilmestyy 9.12. (11.11.)

Terveisin Jenni N. ”Ei oppi ojaan kaada eikä tieto tieltä työnnä.” Silmäilet parhaillaan Bioanalyytikko-lehden historian kolmatta artikkelijulkaisua, jossa onkin paljon ammatillisesti kehittävää luettavaa. Tämä lehti julkaistaan jälleen ainoastaan sähköisessä muodossa.

Tämän julkaisun yhtenä tavoitteena on välittää tietoa bioanalytiikasta sekä alamme tutkimustuloksista.

Saimme taas vastaanottaa tuhdin lukupaketin verran julkaistavia artikkeleita. Lisää mahtuu kuitenkin aina, joten haluankin rohkaista teitä hyvät lukijamme kirjoittamaan ja lähettämään meille tekstejä julkaistavaksi. Alallamme tehdään runsaasti tutkimusta ja pelkästään opinnäytteitä julkaistaneen vuosittain noin sata kappaletta. Uutta kerrottavaa ja toisaalta myös opittavaa riittää siis runsaasti.

Kipaisehan nyt tabletin tai kännykän kanssa riippukeinuun tai kannonnokkaan ja uppoudu artikkelilehtemme kiehtovaan sisältöön! Nautitaan kesästä ja koronavuosien jälkeen ainakin tässä hetkessä siintävästä vapauden tunteesta, kun saamme jälleen iloita, tanssia ja laulaa.

Antoisia lukuhetkiä!

“Lärdom är mer värt än guld.” Du ögnar som bäst Bioanalytiker-tidningens historians tredje artikelpublikation, som innehåller mycket professionellt utvecklande läsning. Denna tidning publiceras endast i elektronisk form.

Ett av syften för denna publikation är att förmedla information gällande bioanalytik och undersökningsresultat från vår bransch. Vi har fått motta en rejäl bunt med artiklar för att publicera och läsa. Det finns alltid plats för mer, så vi vill uppmana er läsare att skriva och skicka texter åt oss för att publicera. Det utförs mycket undersökning och endast examensarbeten publiceras ca hundra per år. Nytt att berätta och att lära finns rikligt av.

Spring i väg med din pekplatta eller telefon till hängmattan, eller sätt dig på en trästump och engagera dig med artikelpublikationens fascinerande innehåll! Låt oss njuta av sommaren och känslan av frihet efter coronaåren, då vi igen får glädja, dansa och sjunga.

Givande lässtunder!

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 3

03

Pääkirjoitus Jenni Niiranen, Päätoimittaja

05

Rinnakkaissekvensointi menetelmänä farmakogenetiikassa - Henkilökohtaisen lääketieteen tulevaisuuden näkymiä Anni Panagiotou

10

Dataraportoinnin hyödyntäminen Fimlab Laboratoriot Oy:n esimiestyössä Maiju Parikka ja Eeva Liikanen

15

Tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessien kehittäminen Niina Seppälä ja Krista Salo-Tuominen

23

Lipemian vaikutusmekanismit tavallisimmissa kliinisen kemian tutkimuksissa Anu Romunen

28

Mikrobiston rooli suoliston ja aivojen välisessä kommunikaatiossa sekä neuropsykiatristen sairauksien patogeneesissä Anssi Ylirönni ja Ulla Korhonen

36

Laatutyön ja johtamisen kehittämistä - Case Mehiläisen laboratoriopalvelut Kyllönen, Puirava ja Paldanius

39

Mitä ovat solunulkoiset vesikkelit?

Taija Hukkanen ja Jaana Holappa-Girginkaya

43

Steroidihormonien määrittäminen massaspektrometrialla, menetelmän hyödyt verrattuna immunologisiin menetelmiin Anne Tykkyläinen ja Jaana Holappa-Girginkaya

RINNAKKAISSEKVENSOINTI MENETELMÄNÄ FARMAKOGENETIIKASSA

Henkilökohtaisen lääketieteen tulevaisuuden näkymiä TEKSTI Anni Panagiotou

Farmakogenetiikka tutkii, miten geenit vaikuttavat lääkevasteeseen, lääkkeiden imeytymiseen, jakautumiseen, aineenvaihduntaan ja lääkkeen kohdegeenejä. Seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS) on nopea, suhteellisen edullinen, laajan mittakaavan DNA-sekvensointiteknologia, jolla on potentiaalista merkitystä kattavana farmakogeneettisenä genotyyppialustana lääkehoitoon liittyvän geneettisen muunnoksen tunnistamisessa (Schwarz & Gulilat & Kim 2019: 1). Tiedetään, että lääkkeistä on mahdollista saada vakavia, mutta harvinaisia haittavaikutuksia. Geenitestaus on osa tulevaisuuden terveydenhuoltoa, koska se voisi parantaa sairauksien hoitoa ja lääkkeiden käytön turvallisuutta ja tehokkuutta.

Bioanalyytikoiden rooli terveydenhuollossa on moninainen ja yksi heidän osaamisalueistansa on genetiikka.

Molekyyligenetiikan laboratoriossa he pääsevät käsittelemään ja analysoimaan farmakogeneettisen tutkimuksen näytteitä.

1. Minkälainen menetelmä on rinnakkaissekvensointi?

Seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS) -tekniikka, joka tunnetaan myös nimellä massiivinen rinnakkaissekvensointi, on otettu käyttöön uutena lähestymistapana tällä vuosikymmenellä. Sen avulla miljardeja DNA-emäksiä voidaan lukea samanaikaisesti ilman, että niiden sekvenssiä tarvitsee tietää etukäteen. Verrattuna aikaisempiin sekvensointimenetelmiin, joilla pystyttiin sekvensoimaan vain yksi tai muutama pieni DNA-fragmentteja, tämä uusi tekniikka merkitsee val-

lankumouksellista askelta eteenpäin. (Hussen ym.

2022: 1.)

NGS tarkoittaa laajamittaista DNA-sekvensointitekniikkaa, joka mahdollistaa koko genomin sekvensoinnin (eli genominlaajuinen NGS), genomin kaikkien geenien eksonien (exominlaajuinen NGS) tai vain valittujen geenien eksonit (kohdennettu eksomi NGS).

NGS-tekniikka noudattaa sekvensointi-synteesiperiaatetta. Genomisen DNA:n leikkaamisen jälkeen tuloksena olevat miljoonat pienet DNA-fragmentit ’’luetaan’’ samanaikaisesti syntetisoimalla sarja komplementaarisia nukleotidiemäksiä, jotka tallennetaan fluoresoivina kuvina. Todellinen nukleotidisekvenssi päätellään laskennallisesti käyttämällä näitä kuvia emäskutsualgoritmien avulla. Tämä johtaa lyhyisiin DNA-sekvenssilukemiin, jotka kootaan ja kohdistetaan ihmisen vertailugenomin

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 5

sekvenssiin. Lyhyiden lukujen kokoamisen ja kohdistuksen ennustettu tarkkuus, eli toisin sanoen kyky tunnistaa vaihtelevia DNA-kohtia huomattavalla varmuudella, vaihtelee eri NGS-menetelmien välillä. Se riippuu useista tekijöistä kuten esimerkiksi luotujen lukujen määrästä ja peiton syvyydestä. (Schwarz ym. 2019: 2–3.)

2. Farmakogenetiikka voi ehkäistä lääkkeiden haittavaikutuksia Farmakogenetiikka on biokemiallisen genetiikan ala, joka käsittelee geneettisen variaation vaikutusta lääkevasteeseen, aineenvaihduntaan ja keskittyy yksittäisiin geeneihin. Farmakogenetiikassa tutkitaan geneettisiä tekijöitä, jotka säätelevät farmakokinetiikkaa ja farmakodynamiikkaa. Farmakokinetiikka liittyy siihen, mitä keho tekee lääkkeelle, eli miten keho imee, kuljettaa, metaboloi ja erittää lääkkeen. Farmakodynamiikalla tarkoitetaan lääkkeen vaikutusta kohteeseensa, kuten entsyymiin, reseptoriin, transkriptiotekijään tai onkogeeniin. (Rosenberg & Drobnis Rosenberg 2012: 347.)

Farmakokinetiikka liittyy siihen, mitä keho tekee lääkkeelle, eli miten keho imee, kuljettaa, metaboloi ja erittää lääkkeen.

Farmakogenomiikka on genomisen tiedon tai menetelmien soveltamista farmakogeneettisiin ongelmiin, jossa käytetään genomitekniikoita. Genomitekniikoiden avulla liitetään toisiinsa tiettyjä variantteja ja fenotyyppisiä vasteita lääkkeisiin (Rosenberg & Drobnis Rosenberg 2012: 353; Strachan & Read 2010: 609).

Farmakogenetiikan ja -dynamiikan avulla saadaan tietoa siitä, kuka reagoi hyödyllisesti tiettyyn lääkkeeseen ja kenelle kehittyy haittavaikutus ja kenelle ei (Rosenberg & Drobnis Rosenberg 2012: 353). Farmakogenetiikan kautta saamme tietoa, miten geenit vaikuttavat lääkehoitoihin. Sama lääkeaine voi tehota jollekin, toiselle taas ei. Joillekin se voi aiheuttaa haittavaikutuksia.

(Mitä farmakogenetiikka on.)

Lääkeaineet pääsevät elimistössä solukalvojen läpi aktiivisesti kuljetusproteiinien avulla tai passiivisesti.

6 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

Ennen kuin ne pääsevät poistumaan, ne muokkautuvat vesiliukoisempaan muotoon lääkeaine-metaboloivista entsyymeistä. Tärkeimmät niistä ovat CYP-entsyymit eli sytokromi P450:t. Niitä on maksassa, suolistossa ja muissa kudoksissa. Lääkeaineisiin vaikuttaa se, onko kuljetusproteiineja ja entsyymejä enemmän tai vähemmän kuin normaalisti ja kuinka aktiivisia ne ovat. Kuljetusproteiinien ja entsyymien määrästä riippuen, lääkkeet imeytyvät, poistuvat ja siirtyvät paljon nopeammin tai hitaammin tai eivät muutu oikeaan aktiivisen muotoon.

Seurauksena ovat erilaiset lääkepitoisuudet kehossa, kuin mitä pitäisi olla ja ne voivat johtaa eri haittavaikutuksiin.

(Lääkeaineiden kuljetusproteiinit eli transportterit; Lääkeaineita muokkaavat ja hajottavat eli metaboloivat entsyymit.) Haittavaikutuksiin liittyvät myös muutkin tekijät, kuten puolustusjärjestelmän HLA-geenimuunnokset tai henkilön paino (Muut lääkeaineen haittavaikutuksille altistavat perintötekijät).

Geneettiset vaihtelut eri populaatioiden tai etnisten ryhmien välillä voisivat olennaisesti selittää niiden välisiä fenotyyppieroja. Joillakin maantieteellisesti eristetyillä populaatioilla on ainutlaatuisia geneettisiä rakenteita, joissa on populaatiospesifisiä mutaatioita, ja niillä on todennäköisesti erilaiset farmakogenomiset profiilit. Esimerkiksi metaboloivissa entsyymeissä (esim. CYP2D6) ja kuljettajissa (esim. SLCO1B1), genominen ero on liitetty useiden lääkkeiden tehon ja toksisuuden eri tasoihin eri etnisissä ryhmissä. (Ji ym. 2021: 1776–1777.)

Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium ja Dutch Pharmacogenomic Working Group tuottavat annossuosituksia terveydenhuoltoa varten. Yksi esimerkki ovat henkilöt, jotka ovat hitaita CYP2C19-entsyymimetaboloijia. He voivat altistua aivo- ja sydäninfarktille, koska klopidogreeli-aihiolääke ei tehoa riittävästi antitromboottisesti. Toinen esimerkki on ylimääräisen antikoagulaation käyttö, mikä voi johtaa verenvuotoihin. (Pennanen & Laitinen & Ojala 2021.) Henkilökohtainen lääkemääräys on henkilökohtaisen lääketieteen ydin. Kliinisesti merkittävien varianttien avulla potilaat saavat sopivat lääkkeet ja annokset sekä välttyvät lääkehaitoilta. Nämä hyödyt voidaan tavoittaa vain farmakogenettisen paneelin kautta (Huslab 2022).

3. Rinnakkaissekvensoinnin yhteys farmakogenetiikkaan Seuraavan sukupolven sekvensointi on ollut yhä suositumpi genomiikkatutkimuksissa viimeisen vuosikymme-

nen aikana, kun uutta sekvensointitekniikkaa on luotu ja parannettu. Yksilöllinen lääketiede voi minimoida hoitokuluja siirtämällä nykyisen perinteisen lääketieteellisen lähestymistavan syövän ja muiden sairauksien hoidossa yksilölliseen ennaltaehkäisevään ja ennakoivaan lähestymistapaan. Tällä hetkellä NGS voi nopeuttaa sairauksien varhaista diagnosointia ja löytää farmakogeneettisiä markkereita, jotka auttavat yksilöimään hoitoja. Tämä tekniikka on erityisen hyödyllinen monogeenisissä ja polygeenisissä fenotyypeissä, kuten syövissä. Nykyään kiinnitetään yhä enemmän huomiota yksilön perimän sekvensointiin sairauksien riskin, lääkehoitojen ja lääkityksen tehokkuuden ennustamiseksi.

Lisäksi NGS mahdollistaa myös DNA-mutaatioiden ja kopiolukumuutosten analysoinnin, mikä johtaa kriittisten genomivariaatioiden löytämiseen. (Hussen ym.

2022: 1–2.)

Ennaltaehkäisevä farmakogenomiikka voisi toimia rutiininomaisena kliinisenä diagnostisena testinä lääkäreille, jotta he ymmärtäisivät paremmin kunkin populaation geeniperimän ja rationalisoisivat tietyille potilasryhmille räätälöityä lääkehoitoa. Monisairaille potilaille lääkärit määräävät usein monta lääkkeettä tasapainottaakseen sairauden hoitoa lievittämällä mahdollisia haittavaikutuksia. Potilaat hyötyvät todennäköisesti ennakkoon tehdystä NGS-pohjaisesta monigeenisestä farmakogenomiikkatestistä, jonka avulla voidaan ohjeistaa lääkkeiden valintaa ja hallita sairauksien komplikaatioita. (Ji ym. 2021: 1778.)

Syöpänäytteiden tiedetään sisältävän sekä hankittuja että periytyneitä muutoksia sekä somaattista DNA:ta.

Näin sekvensointimenetelmät, joita käytetään syöpänäytteiden analysoinnissa, keräävät myös ituratatietoja eli tietoja periytyvistä mutaatioista. Nämä mutaatiot esiintyvät munasoluissa, siittiöissä ja niiden kantasoluissa. Näillä ituratatiedoilla on ratkaiseva rooli lääkeannoksen optimoinnissa ja hoidon valinnassa. Ainutlaatuinen etu seuraavan sukupolven sekvensoinnissa on kyky löytää harvinaisia variantteja (syöpäpotilailla ituradan DNA analysoidaan myös keinona tunnistaa muunnelmia kasvaimesta) genomista ja sitten rajata niiden vaikutus lääkevasteeseen. Mizzi ym. (2014) on aiemmin todistanut tämän osoittaen, että uudet ja harvinaiset muunnelmat voivat vaikuttaa haitallisesti lääkkeiden metaboloiviin entsyymeihin, kuten CYP2D6, TPMT, CYP2C19. Nämä entsyymit osallistuvat syövän vastaiseen, psykiatriseen ja kardiologiseen lääkehoitoon, muun muassa, ottamalla käyttöön ennenai-

kaisia stop-kodoneja tai kehyksen ulkopuolisia siirtoja hyvin lähellä N-entsyymin päätettä. Nämä kirjoittajat myös osoittivat, että koko genomin sekvensointi voisi tunnistaa uusia CYP2C9-variantteja. Ne ovat tärkeitä antikoagulaatiohoidolle, eikä niitä olisi voitu tunnistaa käyttämällä microarray-pohjaisia genotyypitysmenetelmiä. Koko genomin sekvensointi voisi mahdollisesti ohjata kohti vaihtoehtoisia antikoagulaatiohoitomenetelmiä potilaille, jotka sairastavat eteisvärinää. Lisäksi seuraavan sukupolven sekvensointitekniikka tuottaa Sanger-sekvensointia paremmin kvantitatiivisia tuloksia, kun otetaan huomioon somaattinen vaihtelu ja se voidaan saavuttaa suuremmalla suoritustehoasteikolla. Itse asiassa löydöt geeneistä, jotka osallistuvat syöpälääkkeiden metaboliaan, osoittavat edelleen koko genomin sekvensoinnin mahdollista soveltuvuutta farmakogenomiseen testaukseen kliinisessä ympäristössä lähitulevaisuudessa. (Giannopoulou & Katsila & Mitropoulou & Tsermpini & Patrinos 2019: 2–3.)

4. Esimerkkitapauksena farmakogeneettinen paneelitutkimus, B-PGx-D HUS Diagnostiikan genetiikan laboratoriossa on otettu käyttöön tämän vuoden puolella farmakogeneettinen paneelitutkimus, mikä on DNA-tutkimus verestä.

B-PGx-D-geenitesti koostuu monesta eri osatutkimuksesta: -ABCG2, -CYP2B6, -CYP2C19, -CYP2C9, -CYP2D6, -CYP3A5, -CYP4F2, -DPYD, -NUDT15, -SLCO1B1, -TPMT ja -VKORC1. Edellä mainitut ovat geenejä, joiden muunnokset voivat vaikuttaa lääkehoitoihin. Tutkimuksella halutaan tarkistaa ja ennakoida lääkkeiden annokset ja haittavaikutukset perinnöllisten syiden takia. Esimerkiksi CYP2C9-geenin muunnos voi vaikuttaa lääkkeisiin: fenytoiini, flurbiprofeeni, ibuprofeeni, lornoksikaami, meloksikaami, piroksikaami, selekoksibi, tenoksikaami ja varfariini. Sopivan lääkkeen ja sen annoksen valintaan liittyvät myös henkilön sukupuoli, paino, ikä ja muut sairaudet. Näyte otetaan 5/3 ml EDTA-putkeen. (Huslab 2022.)

5. Mitä tulevaisuudessa tutkitaan Farmakogeneettiset testit tulevat todennäköisesti lisääntymään tulevaisuudessa. Geenitietoa tullaan hyödyntämään yhä enemmän. Potilaat saavat diagnoosin geneettisten testien avulla, eli ensin etsitään geenimutaatioita ja sitten vasta tulee diagnoosi. Sen lisäksi mahdollisesti käytetään enemmän farmakogenomiikkaa, jonka kautta saadaan kerralla löydettyä kaikki geenimuunnokset,

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 7

mitkä mahdollisesti vaikuttavat lääkehoitoihin. Näin ollen ihmisten ei tarvitsisi käydä kuin vain kerran vastaavassa tutkimuksessa.

Farmakogeneettisistä testeistä aiheutuu vähemmän taloudellisia kustannuksia terveydenhuollolle. Kustannussäästöt voisivat toteutua, kun potilas saa oikean lääkkeen sekä lääkeannoksen, josta aiheutuu vähemmän haittavaikutuksia. Testitulokset voisivat vaikuttaa myös potilaan halukkuuteen parantaa elämäntapojaan ja siten yrittää ennaltaehkäistä sairauksia.

Farmakogenetiikan ja genetiikan kehitys vaikuttaa mahdollisesti myös bioanalyytikon työhön.

NGS edustaa uutta lupaavaa teknologiaa farmakogenetiikassa. Sen vuoksi farmakogenetiikan ja genetiikan kehitys vaikuttaa mahdollisesti myös bioanalyytikon työhön. Perehdytys uusiin työtehtäviin tai uuteen tiimin siirtyminen vaatii usein paljon aikaa. Työntekijän pitää olla aktiivinen omien taitojen ylläpitämisessä ja oppia käyttämään uusia laitteita ja järjestelmiä. Sen lisäksi, että töissä opitaan uusia asioita, koulutus- ja opintopäivät tarjoavat mahdollisuuden saada uutta tietoa ja kehittää omaa osaamista. Ammatinkuva voi laajeta tulevaisuudessa ja vaatia genetiikan osaamisen syventämistä, siihen erikoistuneita tekijöitä ja täydennyskoulutuksia.

Artikkelin kirjoittaja Anni Panagiotou on opiskellut bioanalytiikkaa Metropolia Ammattikorkeakoulussa ja valmistuu bioanalyytikoksi tänä keväänä.

8 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

Lähteet 1. Giannopoulou, Efstathia & Katsila, Theodora & Mitropoulou, Christina & Tsermpini, Evangelia-Eirini & Patrinos, George P. 2019. Integrating next-generation sequencing in the clinical pharmacogenomics workflow. Pdf dokumentti. Frontiers in Pharmacology 10 (384). 2–3. <https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2019.00384/full >.

2. Huslab 2022. Farmakogeneettinen paneeli, DNA-tutkimus verestä. Päivitetty 13.1.2022. <https://huslab.fi/ohjekirja/23133.html>. Viitattu 18.2.2022.

3. Hussen, Bashdar Mahmud & Abdullah, Sara Tharwat & Salihi, Abbas & Sabir, Dana Khdr & Sidiq, Karzan R. & Rasul, Mohammed Fatih & Hidayat , Hazha Jamal & Ghafouri-Fard, Soudeh & Taheri, Mohammad & Jamali, Elena 2022. The emerging roles of NGS in clinical oncology and personalized medicine. Pathology-Research and Practice 230. 1–2.

4. Ji, Xiangjun & Ning, Baitang & Liu, Jinghua & Roberts, Ruth & Lesko, Larry & Tong, Weida & Liu, Zhichao & Shi, Tieliu 2021. Towards population-specific pharmacogenomics in the era of next-generation sequencing. Drug Discovery Today 26 (8). 1776–1778.

5. Lääkeaineiden kuljetusproteiinit eli transportterit.

Lääketalo.fi. Perimä ja lääkkeet. Terveyskylä. Päivitetty 30.4.2021. <https://www.terveyskyla.fi/laaketalo/perim%C3%A4-ja-l%C3%A4%C3%A4kkeet/ perim%C3%A4n-vaikutus-l%C3%A4%C3%A4kkeisiin/l%C3%A4%C3%A4keaineiden-kuljetusproteiinit-eli-transportterit>. Viitattu 11.3.2022.

6. Lääkeaineita muokkaavat ja hajottavat eli metaboloivat entsyymit. Lääketalo.fi. Perimä ja lääkkeet. Terveyskylä. Päivitetty 30.4.2021. <https://www.terveyskyla.fi/laaketalo/perim%C3%A4-ja-l%C3%A4%C3%A4kkeet/perim%C3%A4n-vaikutus-l%C3%A4%C3%A4kkeisiin/l%C3%A4%C3%A4keaineita-muokkaavat-ja-hajottavat-eli-metaboloivat-entsyymit>.

Viitattu 11.3.2022.

7.

8.

9.

Mitä farmakogenetiikka on. Lääketalo.fi. Perimä ja lääkkeet. Terveyskylä. Päivitetty 28.4.2021. <https://www.terveyskyla.fi/laaketalo/perim%C3%A4-ja-l%C3%A4%C3%A4kkeet/ mit%C3%A4-farmakogenetiikka-on>. Viitattu 10.3.2022.

Muut lääkeaineen haittavaikutuksille altistavat perintötekijät. Lääketalo.fi. Perimä ja lääkkeet.

Terveyskylä. Päivitetty 30.4.2021. <https://www. terveyskyla.fi/laaketalo/perim%C3%A4-jal%C3%A4%C3%A4kkeet/perim%C3%A4n-vaikutus-l%C3%A4%C3%A4kkeisiin/muut-l% C3%A4%C3%A4keaineen-haittavaikutuksille-altistavat-perint%C3%B6tekij%C3%A4t>. Viitattu 10.3.2022.

Pennanen, Elisa & Laitinen, Kirsti & Ojala, Raimo 2021. Farmakogeneettiset testit lääkehoidon tukena. Lääketieteellinen Aikakauskirja Duodecim 137 (5). 525–532. <https://www.duodecimlehti.fi/ lehti/2021/5/duo16108>. Viitattu 11.3.2022.

10. Rosenberg, Leon E. & Drobnis Rosenberg, Diane 2012. Human genes and genomes: Science, Health, Society. London, Massachusetts ja San Diego: Academic Press.

11. Strachan, Tom & Read, Andrew 2010. Human molecular genetics. 4. painos. New York ja Abingdon: Garland Science.

12. Schwarz, Ute I. & Gulilat, Markus & Kim, Richard B. 2019. The role of next-generation sequencing in pharmacogenetics and pharmacogenomics.

Cold spring harbor Perspectives in Medicine 9 (2).

1. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC6360866/ >. Viitattu 5.4.2022.

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 9

DATARAPORTOINNIN HYÖDYNTÄMINEN FIMLAB LABORATORIOT OY:N ESIMIESTYÖSSÄ TEKSTI Maiju Parikka ja Eeva Liikanen

Terveydenhuollossa kerätään suuria määriä dataa, joka jää hyödyntämättä, koska organisaatioiden sisällä ei ole riittävää osaamista hyödyntää kerättyä dataa asianmukaisesti. Organisaatiot tarvitsevat dataa asioiden ymmärtämiseen, päätöksentekoon ja uuden tiedon luomiseen. Tässä artikkelissa kuvataan Fimlab Laboratoriot Oy:n (Fimlab) palvelupäälliköiden näkemyksiä siitä, millainen Vihta-ajanvarausjärjestelmän datan raportointi hyöyntäisi palvelupäälliköiden päivittäis- ja tietojohtamista sekä asiakaspalvelutoiminnan suunnittelua.

Toiminnan tehostaminen ajanvarauksella Modernin yhteiskunnan menestys nojautuu suurilta osin tiedon varaan (1). Koska datan määrä on usein suuri ja data jakautuu eri tietolähteisiin, vaaditaan datan hyödyntämiseksi selkeää raportointia. Datalla ei saavuteta hyötyjä ennen kuin data raportoidaan ja analysoidaan (2). Koska raportteja pystytään luomaan rajattomasti, on oleellista erottaa keskeinen ja ajantasainen data, joka olisi hyödynnettävissä juuri kyseiseen tilanteeseen (1).

Sosiaali- ja terveysalan haasteeksi on tunnistettu toiminnan tehottomuus, johon pyritään puuttumaan informaatioteknologisten ratkaisujen kautta. Niiden avulla voidaan vaikuttaa palveluiden saavutettavuuteen sekä

10 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

palveluja voidaan kehittää oikea-aikaisemmaksi. Siten voidaan kehittää myös asiakaspalvelun laatua ja leikata kustannuksia. (3). Tehokasta palveluntarjontaa suunniteltaessa tulisi ottaa huomioon kysyntä ja pyrkiä vastaamaan siihen mahdollisimman täsmällisesti (4).

Sosiaali- ja terveyspalveluiden sähköinen ajanvaraus helpottaa asiakkaan asiointia ja puolesta-asiointia sekä auttaa asiakasta sitoutumaan palveluihin. Ajanvarausjärjestelmällä pyritään tarjoamaan asiakkaille aikariippumatonta ja valinnanvapautta tukevaa palvelua.

Ajanvarauksella saadaan myös vähennettyä asiakkaiden riippuvuutta palveluajoista. Ammatillisesta näkökulmasta ajanvaraus vähentää päällekkäistä ja turhaa hallinnollista työtä sekä pienentää erillisten järjestelmien

käytön tarvetta. Terveyden ja hyvinvoinnin laitos on asettanut sähköiselle ajanvaraukselle kansalliset määrittelyt, joita sosiaali- ja terveysalan toimijoiden tulee noudattaa. Tällä hetkellä ajanvarausta ei hyödynnetä kaikissa organisaatioissa, joissa sen käytöllä voitaisiin saavuttaa hyötyjä. Tällöin suuri osa ajanvarausjärjestelmien potentiaalista jää käyttämättä (5,6).

Fimlabissa on käytössä Netorekin toimittama sähköinen Vihta-ajanvarausjärjestelmän, jonka kautta Fimlabin asiakkaat ja hoitoyksiköt voivat tehdä ajanvarauksia palvelukohtaisesti Fimlabin eri toimipisteisiin.

Valittavia palveluita ovat esimerkiksi verikokeet, sokerirasitus, gynekologiset näytteet ja sieninäytteet (7).

Dataraportointi terveydenhuollossa Organisaation suorituskyky nojautuu yhä enemmän organisaation mahdollisuuksiin hyödyntää ja analysoida kerättyä dataa (8). Tiedonhallinta ja datan analysointi ovat keskeisessä roolissa, kun laboratoriot pyrkivät parantamaan tehokkuuttaan ja tuottavuuttaan. Vastaus moniin laboratoriojohtajien kohtaamiin ongelmiin löytyy tietojärjestelmien keräämästä datasta (9). Datan analysointi mahdollistaa muutosten sekä oman työn tulosten seuraamisen ja työllä saavutetun arvon havaitsemisen, joka puolestaan parantaa motivoitumista ja sitoutumista työhön. Työntekijät kokevat myös, että jaetun datan avulla he pystyvät ymmärtämään paremmin toimintaympäristöään ja kohdistamaan työpanoksensa oleellisiin seikkoihin. Lisäksi on todettu, että projektin edetessä datan jakaminen ja analysointi motivoi työntekijöitä jatkamaan työskentelyä projektin tavoitteiden mukaisesti (10).

Päätöksentekijän on helpompi tulkita ja ymmärtää tuotettua dataa, kun siitä tuotetaan erilaisia tietotuotteita, kuten koosteita tai tietyn aikavälin raportteja.

Tuottamalla samanaikaisesti useille eri päätöksentekijöille yhteisiä tietotuotteita, tiedon keräämiseen ja prosessointiin käytettävät kustannukset pienenevät ja päällekkäinen työkuorma vähenee. Johtajien tulisi pystyä ajamaan raportteja tarvettaan vastaavasti, jonka lisäksi raportteja voidaan tuottaa automatisoidusti. Automatisoimalla raportointiprosessi, joka manuaalisesti suoritettuna voisi viedä kuukausia tai viikkoja, laboratoriojohtajat voivat tehdä nopeitakin päätöksiä raportointiin pohjaten. Raportointia voidaan hyödyntää päivittäisjohtamisessa, henkilöstötarpeen mitoituksessa päivä- ja viikkokohtaisesti sekä henkilöstön sijoittelussa työpistekohtaisesti. Täten voidaan tasapainottaa myös henki-

löstön työmäärää, eikä laboratoriojohtajien aika kulu tarpeettomasti työmääräarvionteihin. (9.) Lisäksi dataraportointia voidaan hyödyntää erilaisten ongelmatilanteiden selvittelyssä (4).

Datan analysointi mahdollistaa muutosten sekä oman työn tulosten seuraamisen ja työllä saavutetun arvon havaitsemisen, joka puolestaan parantaa motivoitumista ja työhön sitoutumista.

Tällä hetkellä terveydenhuollossa kerätään suuria määriä dataa, joka jää hyödyntämättä, koska organisaatioiden sisällä ei ole riittävää osaamista hyödyntää kerättyä dataa asianmukaisesti. Ilman oikea-aikaista ja asianmukaisia investointeja terveydenhuollon organisaatiot tulevat kohtaamaan haasteita jatkuvasti kasvavan datan kanssa. Terveydenhuolto voisi hyötyä, jos data nähtäisiin enemmin voimavarana kuin vain toiminnan sivutuotteena. Toimivien tiedonhallintastrategioiden hyödyntämisellä voidaan parantaa terveydenhuollon tehokkuutta ja potilasturvallisuutta sekä leikata kustannuksia (11).

On tärkeä kuitenkin selvittää, mikä osa suuresta datamassasta vastaa kysymyksiin, joihin raportoinnilla halutaan löytää vastauksia. Kaikkea dataa ei ole kuitenkaan asianmukaista raportoida, jos raportoinnilla halutaan saavuttaa todellista hyödynnettävyyttä (12).

Tutkimuksen tarkoitus, tavoite ja tutkimuskysymykset Tutkimuksen tarkoituksena oli kuvata, minkälainen Vihta-ajanvarausjärjestelmän datan raportointi tukee ja edistää Fimlab Laboratoriot Oy:n palvelupäälliköiden päivittäis- ja tietojohtamista sekä asiakaspalvelutoiminnan suunnittelua. Tavoitteena oli, että tulosten perusteella suunnitellaan päivä-, viikko-, kuukausija vuosiraporttipohjia, joihin on kerätty tutkimustiedon perusteella palvelupäälliköiden kannalta oleellisin ja hyödyllisin data. Haastattelututkimuksen tulosten

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 11

perusteella Netorek pystyy kehittämään raportointia Fimlabin palvelupäälliköiden tarvetta vastaavaksi ja täten raportoinnilla pystytään vastaamaan työelämän tarpeeseen.

Opinnäytetyön tutkimuskysymykset olivat seuraavat: 1. Minkälainen dataraportointi on hyödyllistä päivä-, viikko-, kuukausi- ja vuosiraporteissa?

2. Mikä data on tarpeellista palvelupäälliköille asiakaspalvelutoiminnan suunnittelussa sekä päivittäisja tietojohtamisessa?

3. Missä muodossa data tulisi raportoida palvelupäälliköille, jotta saavutetaan suurin hyödynnettävyys?

Menetelmä Opinnäytetyö on toteutettu tutkimuksellisen kehittämistoiminnan periaatteet huomioiden. Tutkimusaineisto kerättiin keväällä 2021 Fimlab Laboratoriot Oy:n palvelupäälliköiltä ryhmä- ja yksilöhaastatteluilla, teemahaastattelun periaatteiden mukaisesti. Haastatteluihin osallistui 5 palvelupäällikköä, mikä vastasi tutkimus hetkellä 35,7 % Fimlabin palvelupäälliköistä. Aineisto analysoitiin aineistolähtöisen sisällönanalyysillä.

tointijärjestelmässä. Tällöin raportointia pystyisi hyödyntämään paremmin esimerkiksi henkilöstön palavereissa ja ryhmäkokouksissa.

Raportointijärjestelmässä tulisi olla automatisoituja päivä-, viikko-, kuukausija vuosiraporttipohjia.

Tulokset Palvelutapahtumien seuranta ja palvelulupausten toteutuminen Opinnäytetyön perusteella palvelupäälliköt tarvitsevat asiakaspalvelutoiminnan tieto- ja päittäisjohtamisen sekä suunnittelun tueksi asiakkaiden kokonaismääriä palvelu- ja palvelujonokohtaisesti sekä käyttämättömien, ei-saapuneiden ja peruttujen ajanvarausten määriä palvelukohtaisesti. Palvelutapahtuman kesto palvelujono ja palvelukohtaisesti on oleellista palvelupäälliköille. Lisäksi on oleellista nähdä, milloin on seuraava vapaa aika palvelukohtaisesti, jotta palveluntarjonnan vastaamista kysyntään voidaan arvioida.

Palvelupäälliköt kokivat, että odotusaikaviiveitä voi hyödyntää yli- ja alikuormitustilanteiden havaitsemiseen ja toteennäyttämiseen. Palvelulupausten toteutumista pidettiin hyvin tärkeänä kaikkien aikavälien raporteissa. Palvelulupausten toteutumisen arviointia voidaan hyödyntää ajanvarauspohjien muokkaamiseen.

Palvelupäälliköt kokivat, että lyhyen aikavälin raportoinnista on hyötyä päivittäisjohtamisessa ja se mahdollistaa nopeidenkin muutosten tekemisen työpiste- ja toimipistesijoittelussa. Lyhyen aikavälin raportoinnilla voidaan tehdä myös muutoksia ajanvarauspohjiin sekä sulkea tai avata ajanvarausaikoja ja tätä kautta voidaan vastata kysyntään lyhyelläkin aikajänteellä. Pidemmän aikavälin raportoinnissa, eli kuukausija vuosiraportoinnissa opinnäytetyötutkimuksessa korostui suurempien linjojen seuraaminen ja suunnittelu.

Tällöin raportoinnista voidaan havaita trendejä ja tätä kautta voidaan vastata kysyntään sekä muokata ajanvarauspohjia ja avoinna olevia ajanvarausaikoja palvelukohtaisesti. Pidemmän aikavälin raportointia palvelupäälliköt voivat hyödyntää myös henkilöstömäärän suunnittelussa ja mitoituksessa sekä palveluidenkehittämisessä.

Palvelupäälliköt kokivat, että osa Vihdan kautta saatavasta datasta on hyvin oleellista asiakaspalvelutoiminnan johtamisen ja suunnittelun kannalta. Osa datasta taas tulee olla tarvittaessa saatavilla. Vihdassa tulisi olla mahdollisuus tehdä myös omia rajauksia raportointiin, esimerkiksi asiakkaiden ikäryhmien mukaan. Tarvittaessa palvelupäälliköt haluavat nähdä myös kenen toimesta ajanvarauksia tehdään tai kuinka paljon aikaisemmin varattua aikaa asiakkaat ilmoittautuvat.

Raportoinnin rajaaminen Raportointijärjestelmässä tulee olla valittavissa automatisoituja päivä-, viikko-, kuukausi- ja vuosiraporttipohjia. Lisäksi palvelupäälliköiden tulisi pystyä itse tekemään rajauksia haluamillaan rajaehdoilla rapor-

Raportoinnin muoto Palvelupäälliköt kokivat, että raportointi tulisi olla mahdollisimman helposti, vaivattomasti ja nopeasti saatavilla, jotta tarvittava data saadaan raporttina silloin, kun tarve ilmenee. Palvelupäälliköt kokivatkin, että mi-

12 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

käli raportointi on liian hankalasti hyödynnettävissä, ei raportointia tule käytettyä johtamisen ja suunnittelun tukena. Opinnäytetyön perusteella palvelupäälliköille ei ole oleellista, missä formaatissa tai mitä kautta raportointi heille tulee.

Palvelupäälliköt toivoivat, että data visualisoidaan graafisina kuvaajina, joiden ohessa on myös numeerinen data näkyvissä. He toivovat myös aikavälirajauksien erilaisia visualisointeja, joista voi havaita graafisesti asiakasmäärien vaihtelun palvelu- ja palvelujonokohtaisesti.

Pohdinta Vihta-ajanvarausjärjestelmän datan raportointi hyöyntäisi Fimlabin palvelupäälliköiden päivittäis- ja tietojohtamista sekä asiakaspalvelutoiminnan suunnittelua. Tehokas laboratoriotoiminta on sujuvaa. Laboratorioiden johdon tärkeimpiä tehtäviä on mahdollistaa työn sujuva virtaus. Viime aikoina laboratoriot ovatkin alkaneet omaksumaan Lean-menetelmää onnistunein tuloksin (13). Lean-oppien mukaisesti johdettu organisaatio on ketterä, uudistumiskykyinen ja organisaatioissa kyetään ratkaisemaan ongelmia tehokkaasti. Lean-työskentelyllä onkin saatu hyviä tuloksia läpimeno- ja odotusaikoihin sekä tuottavuuteen (14). Odotusaikaviiveet olivat oleellisia palvelupäälliköille kaikkien aikavälien raportoinnissa. Tarpeen mukaan odotusaikaviiveitä tulee pystyä tarkastelemaan halutulla aikajänteellä ja rajauksia pitää pystyä tekemään hyvinkin spesifisti.

Dataraportoinnissa on oleellista, että raporttien aikaväliä pystytään rajaamaan tarvetta vastaavaksi. Eri aikavälien raportoinnilla pystytään tarjoamaan kohdennettua dataa, joka vastaa erilaisiin johtamisen tarpeisiin ja ongelmiin. (9.) Oleellista on erottaa keskeinen ja ajantasainen tieto, joka olisi hyödynnettävissä juuri kyseiseen tilanteeseen, koska nykyään tietoa ja raportteja pystytään luomaan rajattomasti (1). Valmiit tietotuotteet eivät täytä aina kaikkia yksilöllisiä tietotarpeita, vaan lisäksi tulee olla mahdollisuus täydentävään tiedonhakuun ja tiedonrajukseen (1).

Tämän tutkimuksen tulosten perusteella datan visualisointi graafisina kuvaajina hyödyntää datan käyttöä. Datan visualisointia voidaankin pitää merkittävänä osana datan raportointia. Visualisoinnin avulla data voidaan muuttaa havainnolliseen ja selkeään muotoon, jolloin ymmärrys kuvatusta ilmiöstä syvenee (15). Visualisoinnissa tulee kuitenkin ottaa huomioon kohderyhmä, jolle raportointia tuotetaan.

Opinnäytetyön luotettavuutta tukee tulosten samansuuntaisuus aikaisemman tutkimustiedon kanssa. Opinnäytetyön tulokset ovat toistettavissa Fimlabin sisäisenä tutkimuksena. Tuloksia ei voida kuitenkaan yleistää kaikkia Vihta-ajanvarausjärjestelmää käyttäviä organisaatioita koskevaksi, koska toimintatavat ja raportoinnin hyödyntämisen tarpeet ovat riippuvaisia organisaatioin tavoitteista ja toimintaympäristöstä.

Johtopäätökset ja jatkotutkimushaasteet Fimlabin palvelupäälliköt tarvitsevat asiakaspalvelun suunnittelun ja johtamisen tueksi valmiita päivä-, viikko, kuukausi- ja vuositasoisia raportointipohjia, joihin kuhunkin on valikoitu valmiiksi kullekin ajanjaksolle oleellisin data. Palvelupäälliköiden tulee pystyä manuaalisesti muokkaamaan raportteja ja valikoimaan käyttötarkoituksen mukaan oleellisin data esitettäväksi.

Osa datasta tulee olla saatavilla ja poimittavissa tarvittaessa, mutta systemaattista tarvetta kyseisen datan raportoinnille ei ole. Palvelupäälliköt toivoivat, että raportointi olisi mahdollisimman helposti ja nopeasti saatavilla. Graafiset esitykset osana raportointia tukevat raportoinnin selkeyttä.

Opinnäytetyöhön haastatelluista palvelupäälliköistä kukaan ei ollut aikaisemmin käyttänyt Vihdan jo olemassa olevaa raportointia asiakaspalvelutoiminnan suunnittelussa ja johtamisessa. Kun Netorekin tarjoama Fimlabille räätälöity dataraportointi on otettu Fimlabissa käyttöön ja raportoinnin hyödyntämisestä on karttunut palvelupäälliköille kokemusta, voitaisiin toteuttaa jatkotutkimus. Tällä tutkimuksella voitaisiin selvittää, minkälaista hyödynnettävyyttä Vihdan dataraportoinnilla palvelupäälliköt ovat saavuttaneet ja onko raportoinnin käyttökokemus tarvetta vastaavaa. Jotta raportoinnilla saadaan hyödynnettävyyttä myös pidemmällä aikajänteellä, tulee raportoinnin sisältöä tarkastella ja kehittää säännöllisesti.

Maiju Parikka, bioanalyytikko, bioanalytiikan kliininen asiantuntija (YAMK) -opiskelija, kliinisen fysiologian vastuuhoitaja, Fimlab Laboratoriot Oy. Eeva Liikanen, yliopettaja, dosentti, Tampereen ammattikorkeakoulu.

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 13

Lähteet: 1. Laihonen H, Hannula M, Helander N, Ilvonen I, Jussila J, Kukko M, Kärkkäinen H, Lönnqvist A, Myllärniemi J, Pekkola S, Virtanen P, Vuori V, Yliniemi T. Tietojohtaminen. Tampereen yliopisto – Tietojohtamisen tutkimuskeskus. Tampere.

E-kirja. 2013. [Haettu 15.1.2022.] https://www. researchgate.net/publication/268630718_Tietojohtaminen 2. Invecto. Raportointi ja analytiikka. 2020. https:// www.invenco.fi/raportointi-ja-analytiikka/ [Haettu 12.11.2020.]

3. Helms M, Moore R, Ahmadi M. Information Technology (IT) and the Healthcare Industry: A SWOT Analysis. International Journal of Healthcare Information Systems and Informatics 2008, 3(1), 75–92.

4. Klemola K, Uusi-Illikainen J, Askola, T. Sosiaali- ja terveyspalveluiden tietojohtamisen käsikirja. Sitra.

Verkkojulkaisu. Erweko, Helsinki. 2014. https:// media.sitra.fi/2017/02/27174607/Sosiaali_ja_terveyspalveluiden_tietojohtamisen_kasikirja-2.pdf [Haettu 15.3.2022.]

5. Kanta. Sote-ajanvaraus – yleiskuvaus ja terveydenhuollon ajanvarausratkaisujenkansalliset vaatimukset. Versio 1.0. 2020. https://yhteistyotilat.fi/wiki08/display/THLAJANJULK/?preview=/56894510/56894539/Ajanvaraus-Yleiskuva-Vaatimukset-v1_0.pdf [Haettu 31.1.2022.]

6. THL. Sähköisen ajanvarauksen määrittelyt. Tiedonhallinta sosiaali- ja terveysalalla. Verkkosivu. 2021. https://thl.fi/fi/web/tiedonhallinta-sosiaali-ja-terveysalalla/maaraykset-ja-maarittelyt/maarittelyt-sotelle-yhteisesti/sahkoisen-ajanvarauksen-maarittelyt [Haettu 28.1.2022.]

7. Fimlab Laboratoriot Oy. Verkkosivu. 2022. https:// fimlab.fi/ [Haettu 28.1.2022.]

14 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

Yi W, Bernstein A, Vest M-H, Colmenares E, Francart S. Role of Pharmacy Analytics in Creating a Data-Driven Culture for Frontline Management.

Hospital Pharmacy 2020, 56 (5), 495–500.

Bickley T. Using laboratory analytics to improve performance in a value-based world of change. Medical Laboratory Observer (MLO) 2020, 52(12), 24–30.

Jeffs L, McShane J, Indar A, Maione, M. Using Local Data to Improve Care and Collaborative Practice: Insights From a Qualitative Study. Journal of Nursing Care Quality 2018, 33 (3), E1–E7.

Ferranti J, Langman, M, Tanaka D, McCall J, Ahmad A. Bridging the gap: leveraging business intelligence tools in support of patient safety and financial effectiveness. Journal of the American Medical Informatics Association 2010, 17 (2), 136–143.

Healthcare Informatics. 3 critical first steps in healthcare analytics. Special Report. Healthcare Informatics 2015, 32(4), 56–57.

Inal TC, Ozturk OG, Kibar F, Cetiner, S, Matyar S, Daglioglu G, Yaman A. Lean six sigma methodologies improve clinical laboratory efficiency and reduce turnaround times. Journal of Clinical Laboratory Analysis 2018, 32 (1), e22180.

Heinänen T, Jokiniemi T. Lean-ajattelu terveydenhuollon johtamisessa. Lääkärilehti 75 (20), 1224– 1229. Verkkojulkaisu. 2020. https://www-laakarilehti-fi.libproxy.tuni.fi/tieteessa/katsausartikkeli/ lean-ajattelu-terveydenhuollon-johtamisessa/ [Haettu 9.1.2021.]

Xamk. Datavisualisointiopas – visualisointi. Verkkosivu. 2022. https://www.xamk.fi/dataopas-visualisointi/ [Haettu 7.2.2022.]

TUTKIMUSPROJEKTIEN LABORATORIOPALVELUIDEN PROSESSIEN KEHITTÄMINEN

TEKSTI Niina Seppälä ja Krista Salo-Tuominen

Varsinais-Suomen sairaanhoitopiirissä toteutetaan useita tieteellisiä tutkimuksia ja kliinisiä lääkeainetutkimuksia, joiden laboratoriopalveluista suurin osa ostetaan VSSHP:n Tyks Laboratorioilta. Tutkimusprojektien laboratoriopalvelut sisältävät näytteenotto-, analysointi- tai näytteenkäsittelypalvelua sopimuksen mukaan. Tutkimusprojektien laboratoriopalvelutoimintaa on ollut jo 1990-luvulta lähtien. Tyks Laboratorioiden kehittämisen, toimintojen yhtenäistämisen ja hallinnollisten rakenteiden uudistamisen yhteydessä pitkään samankaltaisena jatkunutta toimintaa on tärkeä arvioida uudelleen ja päivittää nykyiset toimintatavat.

Artikkeli perustuu Kliininen asiantuntija YAMK-opinnoissa tehtyyn opinnäytetyöhön, jonka yhtenä tavoitteena oli arvioida ja kehittää tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessia sujuvammaksi ja laatia tutkimusprojektien laboratoriopalveluista prosessikaavio.

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 15

Tieteellinen tutkimus Kliinisen lääketieteen ja laboratoriolääketieteen yhteistyössä toteuttama lääketieteellinen tutkimustyö on välttämätöntä, jotta lääketiedettä pystytään edistämään.

Tieteellinen tutkimus auttaa löytämään uusia ja muuttamaan totuttuja hoitomenetelmiä, kehittämään uusia lääkkeitä ja tekniikoita, hyödyntämään uutta teknologiaa sekä löytämään uutta tietoa sairauksista näyttöön perustuen. Tieteellisen tutkimuksen tulee olla terveydenhuollon jatkuvaa ja resursoitua perustoimintaa.

Suomalaiseen väestöön nähden Suomessa tehdään tutkimustyötä enemmän kuin muissa Euroopan maissa.

Tutkimustyöhön houkuttelevat oman mielenkiinnon lisäksi tutkimustyön arvostus. Tutkimustyö lisää tutkijoiden kokemusta ja ammattitaidon kehittymistä sekä Suomen pysymisen vahvana tutkijamaana. Lääketieteellinen tutkimus, erityisesti lääketutkimus, tuo myös yhteiskunnalle säästöjä. Lääketeollisuuden tukemissa lääketutkimuksissa saadaan tutkimuspotilaalle tutkittavat lääkkeet maksutta ja tutkimukset mahdollistavat uuden lääkkeen käytön ennen niiden varsinaista myyntilupaa.

Yhteistyö tieteellisissä tutkimuksissa Tieteellinen tutkimus ja moniammatillinen yhteistyö tieteellisen tutkimuksen edistämiseksi luovat pohjaa potilaan hoidolle ja antavat mahdollisuuden integroida uusia hoitoratkaisuja erikoissairaanhoitoon. Tulevissa muutoksissa tulee huomioida tieteellisen tutkimuksen toteuttamisen edellytykset sekä eri toimijoiden välinen yhteistyö tieteellisen tutkimuksen edistämiseksi.

Tutkimusyksikössä toimii kliinisten lääketutkimusten yhteyshenkilö, tutkimushoitaja. Hän antaa asiakkaalle lisätietoa tutkimuksesta ja tutkittavasta lääkkeestä, avustaa tutkijaa käytännön asioissa ja tutkimuskäyntien toteutuksessa. Lisäksi tutkimushoitajan osaamiskuvaan kuuluu kliinisen lääketutkimuksen toimijoiden tunteminen sekä vaativista vuorovaikutustilanteista selviäminen. Kliinisessä lääketutkimuksessa tutkimushoitaja yhdessä tutkijan kanssa sopii laboratorionäytteistä laboratorion kanssa.

Tieteellistä tutkimusta varten tutkimusyksikkö laatii laboratorion kanssa yksityiskohtaisen suunnitelman, koska yleensä tieteellisen tutkimukseen liittyvät laboratoriopalvelut poikkeavat laboratorion normaaleista käytännöistä. Suunnitelmaan kirjataan näytteenoton ajankohdat ja näytteenottopaikat, näytteiden säilytys ja kuljetus sekä mahdollinen analysointi ja tulosten käsittely. Tieteellisten tutkimusten näytteenotto keskitetään

16 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

yleensä yhteen laboratorioon, jotta saadaan vakioitua tutkimuksiin liittyvät näytteenottomenetelmät. Tieteellisissä tutkimuksissa laboratoriopalveluja käytetään kuten tavallisessakin potilastyössä, muun muassa sairauksien diagnostiikassa, uusien hoitojen ja lääkkeiden seurannassa sekä niiden haittavaikutusten arvioinnissa.

Jotta pystytään kehittämään laboratorion tarjoamia palveluita, pitää ensin selvittää prosessien nykytilanne ja kehittämistarpeet.

Jotta pystytään kehittämään laboratorion tarjoamia palveluita, pitää ensin selvittää prosessien nykytilanne ja kehittämistarpeet, joita ovat muun muassa tutkimuspotilaiden näytteenoton järjestäminen ja laboratorion henkilökuntaresurssien hyödyntäminen parhaalla mahdollisella tavalla. Tutkimusprojektien prosesseissa avainhenkilöitä ovat tutkimusprojektien näytteitä ottavat ja käsittelevät laboratorion henkilökunta sekä laboratoriopalveluita laboratoriolta tilaavat klinikoiden tutkimushoitajat. Yhteistyö tieteellisissä tutkimuksissa on tärkeää eri toimijoiden kesken tutkimusyksikössä, mutta myös eri organisaatioiden kesken.

Kehittämisprojektin tutkimuksellinen osuus Kehittämisprojektin tutkimuksellinen osuus suoritettiin syksyllä 2021 Tyks Laboratorioiden Kliinisen kemian henkilökunnalle ja VSSHP:ssa tutkimuksia tekevien klinikoiden, jotka hankkivat laboratoriopalveluita Kliinisen kemian vastuualueelta, tutkimushoitajille suunnatuilla kyselytutkimuksilla. Kehittämisprojektin pääpaino oli käytännöntyön kehittämisessä ja siksi tutkimuksesta rajattiin pois tutkimusprojektien lääketieteen tutkijat. Kehittämisprojektin tarkoituksena oli selvittää, miten toimintatapoja voitaisiin muuttaa, jotta laboratorio pystysi tarjoamaan tutkimusprojektien tarpeiden mukaisia laboratoriopalveluita.

Laboratorion henkilökunnan kyselyyn vastanneista 96,2 % oli koulutukseltaan laboratoriohoitajia tai

bioanalyytikoita ja 3,8 % oli koulutukseltaan sairaanhoitajia, terveydenhoitajia tai lähihoitajia. Kyselyn vastausprosentti oli 20 %.

Laboratorion henkilökunnasta kaikki ottivat työssään tutkimusprojekteihin liittyviä laboratorionäytteitä ja vastaajista 61,5 % lisäksi käsitteli tutkimusprojektien laboratorionäytteitä.

Tutkimushoitajien kyselyyn vastanneiden tutkimushoitajien koulutus oli sairaanhoitaja, terveydenhoitaja, lähihoitaja tai kätilö. Kyselyn vastausprosentti oli 28,1 %.

Kehittämisprojektissa tuotoksena syntyi prosessikaavio tutkimusprojektien laboratoriopalveluista sekä kehittämisehdotus tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessille.

Tuloksista tehdyt kehittämisehdotukset Sisällönanalyysin uudelleen nimeämisen myötä pystyttiin tutkimustuloksia käsitteellistämään ja löytämään tutkimuksen tarkoituksen ja tutkimuskysymysten kannalta oleelliset asiat ja luomaan niistä johtopäätöksiä.

1. Kirjallisen materiaalin päivitys Tutkimushoitajat toivoivat sujuvamman työskentelyn mahdollistamiseksi sähköistä tarjouspyyntölomaketta, johon olisi hyvä saada kohta lisäpalveluille kuten näyteputkikittien tai putkitarrojen tilaamista valmiina laboratoriosta. Tällöin laboratorio pystyisi antamaan tarjouksen pyydetylle lisäpalvelulle, josta kuitenkin tulee ylimääräistä työtä laboratoriolle.

Laboratorion henkilökunnan mielestä tutkimusprojektinäytteiden ottoon liittyvä näytteenotto-ohje on hyvä ja tarpeellinen, mutta kokivat sen myös liian pitkäksi, raskaaksi lukea ja haluaisivat kehittää sitä luettavampaan muotoon. Ohjeiden sisältöön laboratorio ei pysty vaikuttamaan, koska näytteiden vaatimukset eivät ole laboratorion päätettävissä vaan tulevat tutkimusta tilaavalta yksiköltä. Laboratorion henkilökunnan toivomuksissa oli selkeät erikoisnäytteenottotarpeet mainittuna ohjeen alussa esimerkiksi kylmänäytteenotto sekä näytteenottojärjestys. Tekstin jäsentelyllä esimerkiksi taulukko-muotoon saataisiin lyhennettyä ohjeen pituutta ja selkeytettyä, mikä osa ohjeesta kuuluu näytteenottajalle ja mikä näytteenkäsittelijälle Tutkimusprojekteihin liittyvät sähköiset materiaalit voisivat myös olla laajemmalla jakelulla saatavilla.

Tällöin päästäisiin tarkistamaan tutkimusprojektinäytteiden ottoon liittyviä ohjeita silloinkin, kun paperista näytteenotto-ohjetta ei ole saatavilla.

2. Sisäistä koulutusta ja perehdytystä laboratorion henkilökunnalle ja tutkimushoitajille Kaikille tutkimushoitajille tarjouspyyntölomake ei ollut aivan selkeä ja myöskään Kliinisen kemian ohje tutkijalle -ohje ei ollut tuttu. Jotta pystytään palvelemaan toivotussa ajassa tutkimuksen pyytäjää, pitää tarjota tutkimushoitajille koulutusta ja perehdyttää heidät tutkimusprojekteihin liittyviin lomakkeisiin. Laboratorio voisi laatia perehdytyssuunnitelman tutkimushoitajille ja perehdyttää uudet tutkimushoitajat sen mukaan. Kehittämisprojektissa laadittua prosessikaaviota voidaan pitää perehdytyksen pohjana.

Laboratorion henkilökunnan vastauksissa esille tulleita asioita, tutkimusprojektinäytteiden oton ja käsittelyn haasteita, yhdistää lisäperehdytyksen tarve. Tutkimusprojektinäytteiden otto koettiin haastavana ja laboratorion henkilökunnan vastauksissa toivottiin yksittäistä hoitajaa suorittamaan tutkimusprojektinäytteiden otto. Tämän yksittäisen hoitajan osaaminen vahvistuisi, jolloin jäisi toteumatta henkilökunnan laaja osaaminen ja kynnys ottaa tutkimusprojektinäytteitä kasvaisi. Osaamisen supistaminen heikentää mahdollisuuksia saada apua vaikeissa tilanteissa. Vastauksissa kuitenkin mainittiin hyväksi asiaksi monen hoitajan osaaminen ja avunsaanti tarvittaessa. Tutkimusprojektinäytteenoton perehdytykseen olisi hyvä suunnitella perehdytyssuunnitelma.

Tutkimusprojektinäytteiden käsittelyyn henkilökunnalta löytyi osaamista ja vaativa osaaminen on keskitetty selkeästi yhteen paikkaan. Kuitenkin vastauksissa nousi huoli, miten varmistetaan kaikkien osaaminen.

Pitäisi huolehtia, että henkilöt, joilla osaaminen tällä hetkellä on, myös kiertäisivät riittävän usein tutkimusprojektinäytteiden käsittelypisteessä. Kaiken kaikkiaan osaajia on kuitenkin liian vähän nykytilanteessa. Päivystysaikaisessa tutkimusprojektinäytteiden käsittelyssä taas koettiin epävarmuutta osaamisesta ja se koettiin vievän liikaa henkilökunnan aikaa.

Tutkimustuloksissa nousi esille laboratorion henkilökunnan tietämättömyys tieteellisestä tutkimuksesta.

Tutkimusprojektinäytteiden ottoa pidettiin turhana lisätyönä, joka vie aikaa kiireellisemmiltä näytteenotoilta, vaikka monelle tutkimuspotilaalle tieteellinen tutkimus on antanut mahdollisuuden hoitoon tai lääkkeeseen, jota muuten ei olisi ollut mahdollista saada ja tämä on saattanut olla viimeinen mahdollinen hoito potilaan tilanteeseen. Siksi olisi tärkeää kouluttaa laboratorion henkilökuntaa aiheesta, koska tutkimusryhmien esittäy-

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 17

tyminen ja tutkimusprojektien väliaikatietojen jakaminen käytännön työn paikoissa lisäävät tutkimusmyönteisyyttä.

3. Kommunikoinnin lisääminen Tutkimushoitajille suunnatusta kyselystä välittyi hyvän yhteistyön ja kommunikaation merkitys tutkimusta tekevien klinikoiden ja laboratorion välillä.

Kommunikoinnin lisäämisellä laboratorion ja tutkimusta tekevien yksiköiden välillä ratkaistaisiin tutkimusprojektien näytteenotto-ohjeisiin, merkintöihin ja lähetyksiin liittyvät haasteet. Tutkimushoitajille tähdennettäisiin, että heidän tutkimusprojektinäytteensä ovat vain osa koko laboratorioon saapuvista tutkimusprojektinäytteiden määrästä.

4. Ajanvaraus tutkimusprojektien näytteenottoon Sekä tutkimushoitajien että laboratorion henkilökunnan mielestä tutkimusprojektinäytteiden ottoa varten pitäisi saada enemmän aikaa. Laboratorion henkilökunnan mielestä nykyinen tutkimusprojektinäytteiden ottoon varattu aika ei riitä kaikkien näytteiden ottamiseen ja eteenpäin lähettämiseen, mutta silti kiire mainittiin vasta näytteenoton kolmanneksi suurimmaksi haasteeksi. Myös tutkimushoitajat toivoivat tutkimuspotilaiden omaa ajanvarauslistaa.

Tutkimusprojektinäytteiden ottoon luotu ajanvarauslista auttaisi myös näytteenkäsittelyssä, jossa työn ennakoimattomuus koettiin haasteena. Samalla, kun näytteenottajalle jää enemmän aikaa palvella yksittäistä potilasta, porrastaisi se tutkimusprojektinäytteiden saapumista näytteenkäsittelyyn. Ajanvarauslista auttaisi suunnittelemaan näytteenkäsittelyn työpäivää ja tarvittavaa henkilökuntaresurssia. Lisäksi ajanvarauslistalla voitaisiin ohjata tutkimusprojektinäytteiden otto ja samalla niiden näytteiden käsittely enemmän aamupäivään painottuvaksi ja jättää iltapäivään riittävästi aikaa käsitellä ja tutkimusprojektinäytteiden eteenpäin lähetykselle työajan puitteissa.

5. Uuden näytteenottopisteen suunnittelu lähemmäksi näytteenkäsittelypistettä Tällä hetkellä polikliininen näytteenotto ja näytteenkäsittely sijaitsevat fyysisesti kaukana toisistaan. Käsittelypisteessä on riittävä rauha keskittymistä vaativaan työhön, mutta kiireellistä käsittelyä vaativien näytteiden saapuminen vie aikaa. Tilojen muutos- ja rakennustyöt nyt ja tulevaisuudessa Tyks kantasairaalan alueella

18 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

voisivat mahdollistaa uudet polikliiniset näytteenottotilat lähempänä näytteenkäsittelyä. Lyhyellä välimatkalla sijaitsevat tilat lyhentäisivät näytteiden kuljettamiseen tarvittavaa aikaa ja mahdollistaisivat haastavammatkin näytteenkäsittelyt. Tilojen välisillä lyhyillä välimatkoilla saataisiin myös synergia etuja; lyhyellä varoitusajalla osaavaa henkilökuntaa pystyttäisiin siirtämään oikeaan paikaan oikeaan aikaan.

6. Henkilökuntaresurssien oikea kohdentaminen Näytteenkäsittelyyn pitäisi aina suunnitella oikea määrä henkilökuntaa, koska tutkimusprojektinäytteiden käsittely vie ainakin yhden henkilön näytteenkäsittelyn kokonaishenkilömäärästä. Jos tiedetään tutkimusprojektien ruuhkahuippujen ajoittuminen ajanvarauksen perusteella, voitaisiin suunnitella näihin ajankohtiin kaksi henkilöä tutkimusprojektinäytteiden käsittelyyn.

Mikäli ruuhkahuippuja ei pystyttäisi ennakoimaan, olisi hyvä perehdyttää kaikki näytteenkäsittelyn osaajat myös tutkimusprojektinäytteiden käsittelyyn, jolloin olisi mahdollista saada apua nopeasti.

Päivystysaikaista näytteenkäsittelyn henkilökunnan riittävyyttä ei pystytä helpottamaan tutkimusprojektien näytteenkäsittelyn keskittämisellä virka-aikaan. Tarjoamalla pelkästään vain virka-aikaista näytteenkäsittelyä ratkaistaisiin tämä haaste, mutta tällöin jouduttaisiin kieltäytymään todennäköisesti useista tutkimusprojekteista.

7. Tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessikaavio Opinnäytetyössä laadittiin myös prosessikaavio tutkimustulosten ja projektiryhmän keskustelun pohjalta Tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessikaavio jaetaan tutkimusta tekeville yksiköille sekä laboratorion henkilökunnalle tiedoksi. Lisäksi prosessikaavio tullaan liittämään Kliinisen kemian laboratorion laatukäsikirjaan.

Saatujen tulosten vertailu aiempaan tietoon Vastaavanlaisia aiempia tutkimuksia ei löydetty, joten kehittämisprojektin tutkimustuloksia ei pystytty suoraan vertaamaan aiempiin tutkimustuloksiin.

Tutkimuksessa tuli esille monia toteutettavia toiveita ja ehdotuksia tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessin kehittämiseen, jotka eivät enää rajoitu pelkästään toiminnan kehittämiseen. Kehittämisprojektissa havaittiin sama kuin Hellmanin (2013) ja No-

Asiakas (potilas tai koehenkilö) Tutkija tai tutkimuksen toimeksiantaja

Laatii tarjouspyynnön

Vastaa yhteydenottopyyntöön

Käy näytteenotossa

Vastaa laboratorion tarkentaviin kysymyksiin

Tekee tarvittavia lisäkysymyksiä

Hyväksyy tarjouksen

Laatii tarjouksen

Ohjaa potilaan näytteenottoon

Suunnittelee näytteenottopaketit ja ohjetekstit, laatii näytteenotto-ohjeen

Kirjoittaa ja lähettää tarjouksen

Allekirjoittaa tarjouksen

Näytteenotto ohjeen mukaan

Laboratorio näytteenkäsittely Jatkotoimenpiteet

Kertoo tutkimuksen olevan käynnistettävissä, jakaa yhteenvetolomakkeen

Tekee atkmäärittelyt

Laboratorio näytteenottaja

Laboratorio vastuualuejohtaja

Laboratorio toimistosihteeri

Laboratorio sovellusasiantuntija

Laboratorio tutkimusprojektien vastuuhenkilö

Osallistuu tieteelliseen tutkimukseen

Näytteenkäsittely ohjeen mukaan

Analysointi omassa laboratorio ssa

Tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessikaavio.

Alkusäilytys pakasteena, lähetys sovittuna ajankohtana

Lähetys samana päivänä RT/FR

pan (2019) tutkimuksissa; kun halutaan suuria uudistumisia, pitää saada laaja ja kokonaisvaltainen muutos.

Muutokset onnistuvat parhaiten, kun on määritelty selkeä tavoite sekä henkilöstöllä on ilmennyt halukkuus vaikuttaa ja kehittää toimintaa. Henkilöstön osallistaminen kehittämisprojektin kyselyn avulla miettimään konkreettisia kehittämisehdotuksia, saa heidät innostumaan tulevista muutoksista.

Tutkimuksessa korostunut laboratorion ja tutkimusyksiköiden välisen hyvän yhteistyön merkitys myötäilee Koskisen (2020) tutkimuksessa esiin tullutta moniammatillisen hyvän yhteistyön ja vuorovaikutuksen tärkeyttä yhtenä motivoivana tekijänä tutkimushenkilöstön työssä. Kun tutkimusta tekevillä klinikoilla on selkeä tutkimushoitaja, yhteydenpito tapahtuu matalalla kynnyksellä.

Artikkeli perustuu bioanalyytikko Niina Seppälän YAMK-opinnäytetyönä tehtyyn kehittämisprojektiin tutkimusprojektien laboratoriopalveluiden prosessin kehittäminen.

Artikkelin kirjoittamiseen on Niinan lisäksi osallistunut lehtori Krista Salo-Tuominen Turun AMK:sta.

20 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

Lähteet 1. Fimea 2019. Kliiniset lääketutkimukset – Määräys 8/2019, Fimea. Viitattu 23.1.2021 https://www.fimea.fi/documents/160140/765540/17724_maaraykset_M_2007-1.pdf 2. Hellman, N. 2013. Tuotteen tai palvelun kokonaisprosessin määrittäminen ja kehittäminen. Opinnäytetyö (YAMK) Teknologiaosaamisen johtaminen. Turku: Turun ammattikorkeakoulu. Viitattu 20.1.2021 https://www.theseus.fi/bitstream/ handle/10024/54390/Hellman_Niklas.pdf?sequence=1&isAllowed=y 3. Isomäki, H.; Kokkonen, I.& Örtengren, H. 2009.

Terveydenhoitaja tutkimushoitajana: tutkimus-hoitajan työnkuva lasten epidemiologisessa tutkimuksessa. Opinnäytetyö (AMK) Helsinki: Metropolia Viitattu 17.1.2021 https://www.theseus.fi/ bitstream/handle/10024/4778/Final%20ONT-pdfpaketti.pdf?sequence=1&isAllowed=y 4. Kankkunen P. & Vehviläinen-Julkunen K. 2009.

Tutkimus hoitotieteessä. Helsinki: WSOYpro Oy. 5. Kattelus, M. & Sariola, S. 2021. Lääkärin etiikka.

8. p. Helsinki: Suomen lääkäriliitto. Viitattu 6.1.2021 https://www.laakariliitto.fi/site/assets/files/29259/laakarin-etiikka-2021.pdf 6. Keinonen, T.; Saano, V. & Klaukka, T.2004 Kliininen lääketutkimus Suomessa – kokemuksia ja kehittämistarpeita. Lääkärilehti 45/2004 VSK 59 4381-4384. Viitattu 8.1.2022 https://www-laakarilehti-fi.ezproxy.turkuamk.fi/pdf/2004/SLL4520044382.pdf 7. Koskinen, N. 2020. Eettisyyden toteutuminen ja motivoivat tekijät lääketutkimuksessa -lääketutkimushenkilöstön kokemuksia. Opinnäytetyö (YAMK) Sosiaali- ja terveysalan kehittäminen ja johtaminen. Kuopio: Savonia. Viitattu 23.1.2021 https://www.theseus.fi/bitstream/ handle/10024/354848/Eettisyyden%20toteutuminen%20ja%20motivoivat%20tekij%c3%a4t%20 l%c3%a4%c3%a4ketutkimuksessa%20 -l%c3%a4%c3%a4ketutkimushenkil%c3%b6st%c3%b6n%20kokemuksia.pdf?sequence=2&isAllowed=y 8. Linko, L; Ahonen, E; Eirola, R. & Ojala M. 2000.

Laboratoriopalvelut hoitotyön tukena. 1.painos.

Juva: WSOY. 9. Lääkärilehti 23/2001. Maailman lääkäriliiton Helsingin julistus.

10. Niemi-Murola, L.; Kalso, E. & Rosenberg, P. 2007.

Lääketieteen opiskelijat ja tutkimustyö. Suomen Lääkärilehti 16/2007 vsk 62, 1639–1644.

11. Nikiforow, N. 2017. Verenluovuttajien rekrytointi tiedetutkimuksiin: Henkilökunnan näkemyksiä.

Opinnäytetyö (YAMK) Terveyden edistäminen.

Helsinki: Arcada. Viitattu 20.1.2021 https://www. theseus.fi/bitstream/handle/10024/139886/Nikiforow_Nina-Maria.pdf?sequence=1&isAllowed=y 12. Noppa, M., 2019. Sisäinen kehittäminen projektitoiminnan näkökulmasta: haasteet ja hyvät käytännöt. Opinnäytetyö (YAMK) projektijohtamisen koulutus. Turku: Turun ammattikorkeakoulu. Viitattu 17.1.2021 https://www.theseus.fi/bitstream/ handle/10024/228053/Noppa_Mari.pdf?sequence=2&isAllowed=y 13. Rusi, J. 2012. Henkilöstön ja toimintatapojen kehittämisen muutosprosessi. Opinnäytetyö (AMK). Turku: Turun ammattikorkeakoulu. Viitattu 17.1.2021 https://www.theseus.fi/bitstream/ handle/10024/64812/Rusi_Joonas.pdf?sequence=1&isAllowed=y 14. Talvitie, T. & Kalliokoski, A. 2014. Lääketutkijalle tärkeintä on tyytyväinen potilas. Lääketietoa Fi-

15.

16.

17.

18.

19.

measta 4/2014. Viitattu 8.1.2022 https://sic.fimea. fi/doments/721167/865479/27745_4_14_17-21_ Laaketutkijalle_tarkeinta_on_tyytyvainen_potilas. pdf Tuomi, J. & Sarajärvi, A. 2018. Laadullinen tutkimus ja sisällönanalyysi. Helsinki: Tammi. Viitattu 2.3.2021 https://www.ellibslibrary.com/reader/9789520400118 Tyks. 2020. Tyks Laboratoriotoimialueen kehittämissuunnitelma.

Vsshp. 2019 Huippuosaamisstrategia 2019–2023 Varsinais-Suomen sairaanhoitopiiri . Viitattu 30.10.2021 https://www.vsshp.fi/fi/tutkijoille/tiede-ja-tutkimusstrategia/Documents/VSSHP_huippuosaamisstrategia_2019.pdf Vsshp. 2021. Turun yliopistollisen keskussairaalan erityisvastuualueen tiede- ja tutkimusstrategia 2021–2025. Viitattu 30.10.2021 https://www.vsshp.fi/fi/tutkijoille/tiede-ja-tutkimusstrategia/Documents/TYKS_erityisvastuualueen_tiede_-ja_tutkimusstrategia_2021-2025.pdf YSA - Yleinen suomalainen asiasanasto. 2020. Tutkimushoitajat. Viitattu 23.1.2021 https://finto.fi/ yso/fi/page/p18367

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 21

VALTAKUNNALLINEN BIOANALYYTIKOIDEN OPINTOPÄIVÄ

19.11.2022

SCANDIC PASILA, HELSINKI Opintopäivän luennot seuraavista aiheista • • • • • • •

Bioanalyytikko sote-uudistuksessa Bioanalyytikoiden urapolkumallit Pelkopotilaan kohtaaminen näytteenottotyössä Suolistosyöpien seulonnan käynnistäminen Suomessa Tukea työhyvinvointiin ja jaksamiseen Veripalvelu Genetiikka

Lisäksi koko opintopäivien ajan on mahdollista tutustua mielenkiintoiseen näyttelyyn!

Osallistumismaksu varsinaisilta jäseniltä 90 €, perustutkintoa opiskelevilta opiskelijajäseniltä sekä eläkeläisjäseniltä 40 €. Osallistumismaksu sisältää luentomateriaalit, lounaan ja kahvit.

Opintopäivän tarkempi ohjelma aikatauluineen julkaistaan Bioanalyytikko-lehden seuraavassa numerossa.

Ilmoittautuminen avataan myöhemmin www.bioanalyytikkoliitto.fi.

Opintopäivän järjestää UBI ry yhteistyössä Suomen Bioanalyytikko ry:n kanssa.

TERVETULOA! 22 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

LIPEMIAN VAIKUTUSMEKANISMIT TAVALLISIMMISSA KLIINISEN KEMIAN TUTKIMUKSISSA TEKSTI Anu Romunen

Laboratoriohoitajana toimivan bioanalyytikon tehtäviin kuuluu laboratoriotutkimusten luotettavuudesta vastaaminen. Yksi yleisimpiä kliinisen kemian laboratoriotutkimuksia häiritsevä tekijä on lipemia, jonka esiintymiseen näytteenottaja ei pysty vaikuttamaan omalla toiminnallaan. Näytteen lipeemisyyteen voi olla useita syitä ja se vaikuttaa tuloksiin eri tavoin.

Laboratoriohoitajan työhön kliinisessä laboratoriossa kuuluu varmistaa, että analysoitujen näytteiden tulokset ovat täsmälliset ja luotettavat. Oikeiden tulosten saaminen on tärkeää potilaan hoidon onnistumisen kannalta.

Esimerkiksi lipemiasta johtuva liian matala natriumpitoisuus voi johtaa virheelliseen hyponatremian diagnoosiin, jolloin potilas voi saada hoitoa olemattomaan vaivaan tai oikea vaiva jää huomaamatta (Koch ym. 2021: 63–64). Laboratoriosta riippuen tavallisimpia kliinisen kemian tutkimuksia kuten P-Na, P-K, P-ALAT, P-ASAT, P-Krea ym. voi tulla satoja päivässä, jolloin lipeemisiin näytteisiin voi törmätä päivittäin. Kaikissa kliinisen kemian analysaattoreissa ei ole käytössä automaattista lipemia-indeksiä, jolloin laboratoriohoitajan on tunnistettava lipeeminen näyte, jotta hän osaa tehdä korjaavat toimenpiteet oikean tuloksen varmistamiseksi.

Lipemiaa aiheuttavat veressä runsaana olevat lipoproteiinimolekyylit, jotka saavat aikaan veren sameutta.

Lipoproteiinit kuljettavat veressä veteen liukenemattomia

lipidejä, kuten triglyseridejä, kolesteroliestereitä, fosfolipidejä ja rasvahappoja. Niitä on erikokoisia ja ne vaikuttavat eri lailla veren sameuteen. Eniten plasman lipeemisyyteen vaikuttavat kylomikronit sekä keskikokoiset ja suuret VLDL (eli Very Low Density Lipoprotein) – molekyylit. Muut lipoproteiinit kuten HDL (High Density Lipoprotein) ja LDL (Low Density Lipoprotein) ovat pienempiä kooltaan eivätkä aiheuta yhtä helposti lipeemisyyttä. (Nikolac 2014: 58; Kroll 2004: 1969.)

Syynä rasvan kertymiselle vereen voi olla rasvaisen ruuan syöminen ennen näytteenottoa tai hyperlipemia.

Hyperlipemia on tila, jossa plasmassa on kroonisesti liian paljon lipidejä. Syynä voi olla esimerkiksi alkoholismi, diabetes, munuaisten tai kilpirauhasen vajaatoiminta.

Myös suonensisäisen rasvaravintoliuoksen saaminen ennen näytteenottoa saa aikaan näytteen lipeemisyyttä.

Näytteenottotekniikalla ei voida vaikuttaa plasman lipeemisyyteen. (Nikolac 2014: 58; Mainali & Davis & Krasowski 2017: 2.)

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 23

Vaikutusmekanismit Näytteen lipemia voi vaikuttaa laboratoriotutkimusten tuloksiin monella eri tavalla. Näytteessä olevat lipoproteiinimolekyylit voivat lisätä valon absorboitumista, joka vaikuttaa spektrofotometriaa käyttäviin tutkimuksiin. Korkea lipidien osuus plasmasta vie tilaa plasman vesifaasilta (ns. volume displacement effect), joka vaikuttaa erityisesti elektrolyyttitutkimuksiin, kuten natrium- ja kalium-määritykset (Nikolac 2014: 59–60.)

Plasman jakautuminen sentrifugoidessa polaariseen ja ei-polaariseen faasiin voi häiritä tutkimuksia. Yksi mahdollinen häiritsevä tekijä on myös lipemian yhteys hemolyysiin. Hyvin lipeemisen näytteen on havaittu olevan todennäköisemmin myös hemolyyttinen, mikä lisää häiriötekijöitä. (Mainali ym. 2017: 3–4.)

Yleisimmin lipemia vaikuttaa spektrofotometriaa hyödyntäviin tutkimuksiin, joissa mitataan näytteen absorboiman valon määrää.

Yleisimmin lipemia vaikuttaa spektrofotometriaa hyödyntäviin tutkimuksiin, joissa mitataan näytteen absorboiman valon määrää. Valonsäde kulkee lähteestä näytekyvetin läpi detektorille, joka mittaa näytteen läpi kulkeneen valon määrää. Plasmassa olevat lipoproteiinimolekyylit saavat aikaan valon siroamista ja siten vähentävät valon välittymistä näytteen läpi detektorille.

Sironneen valon määrä on kääntäen verrannollinen valon aallonpituuteen, eli mitä pienempi aallonpituus sitä enemmän valoa siroaa ympäriinsä. Lipidien läsnäolo vaikuttaa siis eniten niihin tutkimuksiin missä käytetään matalia valon aallonpituuksia, kuten alaniiniaminotransferaasi tai aspartaattiaminotransferaasi. (Farrell & Carter 2016: 530; Kroll 2004: 1968–1969.) Lipeemisen näytteen vaikutus tuloksiin spektrofotometriaa hyödyntävissä tutkimuksissa vaihtelee riippuen käytetystä aallonpituudesta, reaktion suunnasta ja menetelmän nollauksesta (Nikolac 2014: 59).

Kliinisessä kemiassa analyytit mitataan yleensä plasmasta, ja sitä varten näytteet pitää sentrifugoida. Sent-

24 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

rifugointi saa verinäytteen jakautumaan eri kerroksiin tiheyden mukaan. Punasolut painuvat putken pohjalle ja plasma jää putken yläosaan. Myös plasmassa olevat partikkelit jakautuvat plasman sisällä. Kylomikronit ja VLDL:t ovat keveämpiä, jolloin ne muodostavat sentrifugoinnin jälkeen plasman yläosaan oman lipidikerroksen. Tällöin plasmassa olevat muut partikkelit jakautuvat näiden lipidi- ja vesikerroksen välille. Hydrofobiset molekyylit, kuten steroidihormonit, jäävät yläosaan ja hydrofiiliset, kuten elektrolyytit, ovat alemmassa vesifaasissa. Analysaattorit pipetoivat näytettä yleensä näytteen yläosasta, jolloin varsinkin elektrolyytit ovat aliedustettuina tutkittavassa määrässä näytettä. Tällöin tulokset jäävät niiden osalta virheellisen mataliksi, kun taas lipidifaasissa yliedustettuna olevien analyyttien osalta tulokset voivat olla virheellisen korkeita. (Nikolac 2014: 60.)

Plasmassa on normaalisti noin 92 % vettä ja 8 % lipidejä. Lipeemisessä näytteessä lipidien osuus on kuitenkin normaalia korkeampi, jolloin vastaavasti veden osuus on pienempi. Veden suhteellisesti pienempi osuus vaikuttaa erityisesti epäsuoraa ioniselektiivinen elektrodi eli ISE-menetelmää käyttäviin elektrolyyttitutkimuksiin, kuten natrium, kalium ja kloridi. Lipeemisen näytteen plasmassa lipidejä voi olla jopa 25 %, jolloin vesifaasin, jossa elektrolyytit ovat, osuus on vain 75 %. Epäsuora ISE mittaa analyytin konsentraation plasman kokonaistilavuudessa, jolloin tulos jää virheellisen matalaksi. Suora ISE mittaa analyytin konsentraation pelkästään vesifaasissa, jolloin lipidien normaalia korkeampi osuus kokonaistilavuudesta ei vaikuta tulokseen. (Sen & Ghosh & Tk & Das & Das 2016: 1-2.)

Tämä ns. electrolyte exclusion vaikutus koskee erityisesti natriumia sen korkean plasmakonsentraation ja kapean viitearvovälin vuoksi. Seurauksena on virheellisesti diagnosoitu liian vähäinen natriumpitoisuus eli pseudohyponatremia. Lipeemisen näytteen elektrolyyttien pitoisuudet kannattaisikin analysoida esimerkiksi verikaasuanalysaattorilla tai muulla suoraa ISE-menetelmää käyttävällä laitteella. (Koch ym. 2021: 63–64; Barkhuizen ym. 2019: 4.)

Lipemian havaitseminen Lipemian havaitsemiseen voidaan käyttää triglyseridipitoisuuden mittaamista, analysaattorin mittaamaa lipemiaindeksiä tai näytteen sameutta voi arvioida pelkästään paljain silmin. Kokoverinäytteestä lipemiaa on vaikea erottaa omin silmin, mutta sentrifugoi-

dussa näytteessä lipemian näkee plasman maitomaisesta sameudesta ja väristä. Silmin havaitsemisessa voi olla suuriakin eroja yksilöiden välillä eikä se ole kovin tarkka keino vähäisen lipemian erottamiseen tai lipemian määrän määrittämiseen (Getahun ym. 2019; 280–286). Triglyseridin mittaamista on myös käytetty lipemian määrän arviointiin, mutta se ei aina korreloi todellisen lipidipitoisuuden/sameuden kanssa, sillä triglyseridien määrä vaihtelee eri lipoproteiinien välillä. Esimerkiksi VLDL-molekyyleissä triglyseridejä on keskimäärin 50 % kun taas kylomikronit voivat sisältää jopa 90 % triglyseridejä. (Nikolac 2014: 60–62.)

Kliinisen kemian analyysilaitteiden lipemiaindeksi perustuu absorbaation mittaamiseen yleensä laimennetusta näytteestä usealla eri aallonpituudella.

Kliinisen kemian analyysilaitteiden lipemiaindeksi perustuu absorbaation mittaamiseen yleensä laimennetusta näytteestä usealla eri aallonpituudella (Farrell & Carter 2016: 530). Lipidien määrä on suoraan verrannollinen mitattuun absorbaatioon. Tarkat aallonpituudet vaihtelevat laitevalmistajien välillä, mutta yleensä ensin mitataan absorbaatio vähintään 650 nm aallonpituudella ja toinen mittaus ensimmäistä suuremmalla aallonpituudella. Esimerkiksi Cobas-laitteet käyttävät aallonpituuksia 660 nm ja 700 nm lipemiaindeksin määrittämiseen (Mainali ym. 2017: 2). Laitteen määrittämä lipemiaindeksi on edullinen, nopea ja helposti toistettava keino lipemian toteamiseen. Se ei kuitenkaan osaa erottaa onko sameus lipidien vai muiden tekijöiden aiheuttamaa. Esimerkiksi runsas immunoglobuliinien määrä voi myös saada näytteessä aikaan sameutta, jolloin laite hälyttää lipemiasta virheellisesti. Lipemiaindeksi on valmistaja- ja laitekohtainen eikä sille ole kaikkien laitevalmistajien käyttämää yhteistä standardia.

(Farrell & Carter 2016: 532.) L-indeksin rajojen määritykseen käytetään yleisesti valmista rasvaravintoliuosta simuloimaan lipeemistä näytettä, joka ei kuitenkaan

aina vastaa luonnollisesti lipeemistä näytettä. Etenkin elektrolyyttien kohdalla liian lipeemiset näytteet eivät välttämättä jää kiinni, koska lipidit häiritsevät analyysia jo L-indeksin rajaa pienemmillä lipemian määrillä.

(Koch ym. 2021: 65–66.)

Lipemian vaikutuksien tutkimista vaikeuttaa lipoproteiinien monimuotoisuus niiden koon ja kuljettamien lipidien osalta. Kylomikronien koko vaihtelee 70 nm:stä jopa 1000 nm:n ja VLDL-molekyylit ovat kooltaan 27-200nm. Kooltaan yli 60 nm isommat molekyylit vaikuttavat eniten valon absorboitumiseen ja sirontaan. (Kroll 2004: 1969.) Lipeemisiä potilasnäytteitä voi olla vaikea simuloida rasvaravintoliuoksilla aikaansaaduilla näytteillä, koska lipoproteiinien koostumus voi vaihdella potilaiden välillä, toisin kuin rasvaravintoliuoksissa, joiden rasvakoostumus on aina samanlainen. Lipemian vaikutuksia yleisimpiin kemian laboratoriotutkimuksiin, kuten glukoosi, bilirubiini, amylaasi, ASAT ja ALAT on tutkittu jonkin verran, mutta tulokset ovat vaihtelevia (Soleimani & Mohammadzadeh & Asadian 2020; Castro-Castro ym. 2018; Calmarza & Cordero 2011; Ho ym. 2021; Zheng & Pearce & McShane 2020). Syynä tähän on eri laitevalmistajat, tutkimusmenetelmät ja käytetyt reagenssit, joilla kaikilla voi olla merkitystä siihen, miten lipemia vaikuttaa laboratoriotutkimusten tuloksiin. (Nikolac 2014: 62; Farrell & Carter 2016: 532.) Elektrolyyttien kuten natrium ja kalium kohdalla tulokset ovat yhteneväisiä siinä, että lipemia aiheuttaa virheellisen pieniä pitoisuuksia (Dimeski & Mollee & Carter 2006; Sen ym. 2016; Barkhuizen ym. 2019, Chopra & Datta 2020).

Plasman kirkastaminen On olemassa keinoja plasman kirkastamiseksi eli lipidien poistamiseksi lipeemisestä näytteestä, jolloin ne eivät häiritse analyyttien mittaamista. Näitä ovat ultrasentrifugointi, lipidien uuttaminen ja näytteen laimennus. (Nikolac 2014: 62–63.)

Ultrasentrifuugilla lipidit saadaan keskitettyä näytteen pinnalle omaksi kerrokseksi, joka voidaan poistaa ja analyysi tehdä jäljelle jääneestä infranatantista. Ultrasentrifuugien teho on jopa 100000–200000 x g, kun normaalit sentrifugit erottelevat näytteet yleensä 2000 x g teholla. Jos lipemia on kylomikronien aiheuttamaa, myös matalampi 10 000 x g teho voi riittää lipidikerroksen poistoon, mutta pienempien VLDL-molekyylien aiheuttamaan lipemiaan se ei auta. (Nikolac 2014: 62.)

Tutkimusten mukaan sentrifugointi 10 000x g teholla

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 25

vähensi lipidien määrää riittävästi mm. natriumin, kreatiniinin, uraatin, magnesiumin ja laktaattidehydrogenaasin kohdalla. Kyseisten analyyttien kohdalla ultrasentrifugointi voitaisiinkin korvata tällä ns. high-speed sentrifugoinnilla. (Castro-Castro ym. 2018: 522; Dimeski & Jones 2011: 89–91.) Ultrasentrifugointi ei sovellu lipidikerrokseen jäävien hydrofobisten analyyttien, kuten hormonien, mittaamiseen. Myös laitteiden korkea hinta vaikuttaa siihen, ettei niitä ole kaikissa laboratorioissa saatavilla. (Nikolac 2014: 62.)

On olemassa liuottimia, joiden avulla lipidit voidaan uuttaa näytteestä. Ne sisältävät yleensä aineita, jotka sitovat lipidejä niin, että sentrifugoinnin jälkeen ne sijaitsevatkin näytteen pohjalla, jolloin päälle jää kirkas plasma. (Nikolac 2014: 62–63.) Liuottimet eivät kuitenkaan ole sopivia kaikissa tapauksissa, sillä niiden sisältämät ainesosat voivat vaikuttaa joidenkin analyyttien, kuten mm. CRP:n, glukoosin, natriumin, kaliumin, kloridin, fosforin, kreatiinikinaasin ja albumiinin määrään näytteessä (Castro-Castro ym. 2018: 522; Saracevic & Nikolac & Simundic 2014: 313).

Hydrofobisten analyyttien mittausta varten näytettä voidaan laimentaa. Laimennoksen kanssa on oltava tarkka, jotta lipemian aiheuttama sameus saadaan tarpeeksi vähenemään, mutta itse analyytin määrä ei laske liikaa, jolloin analysaattori ei sitä pysty tarkasti mittaamaan. (Nikolac 2014: 63.)

Lipemia vaikuttaa tutkimuksiin monella mekanismilla ja vaihtelevasti riippuen käytetystä tutkimusmenetelmästä, reagensseista ja laitevalmistajasta. Myös lipidien monimuotoisuus hankaloittaa lipemian tutkimista ja havaitsemista. Tarvetta voisikin olla yhtenäiselle ohjeistukselle, milloin lipemiaan on puututtava ja kuinka sen vaikutuksia pyritään minimoimaan.

Anu Romunen, Bioanalyytikko (AMK), Metropolia Ammattikorkeakoulu Riitta Lumme, yliopettaja, Metropolia Ammattikorkeakoulu

26 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

Lähteet 1. Barkhuizen, Marizna & Hoffmann, Mariza & Zöllner, Ekkehard W.A. & Erasmus, Rajiv T. & Zemlin, Annalise E. 2019. Case report: An index of suspicion in hyponatraemia. Biochemia Medica 29(1).

1–7. <https://doi.org/10.11613/BM.2019.011002>.

2. Calmarza, Pilar & Cordero, José 2011. Lipemia interferences in routine clinical bio-chemical tests.

Biochemia Medica 21(2). 160–166. <https://doi. org/10.11613/BM.2011.025>.

3. Castro-Castro, María-José & Candás-Estébanez, Beatriz & Esteban-Salán, Margarita & Calmarza, Pilar & Arrobas-Velilla, Teresa & Romero-Román, Carlos & Pocoví-Mieras, Miguel & Aguilar-Doreste, José-Ángel 2018. Removing lipemia in serum/ plasma sam-ples: A multicenter study. Annals of Laboratory Medicine 38(6). 518–523. <https://dx. doi.org/10.3343%2Falm.2018.38.6.518>.

4. Chopra, Parul & Datta, Sudip Kumar 2020. Discrepancies in electrolyte measurements by direct and indirect ion selective electrodes due to interferences by proteins and lipids. Journal of Laboratory Physicians 12(2). 84–91. <https:// www.thieme-connect.com/products/ejournals/ html/10.1055/s-0040-1713690>.

5. Dimeski, Goce & Jones, Brock W. 2011. Lipaemic samples: Effective process for lipid reduction using high speed centrifugation compared with ultracentrifugation. Biochemia Medica 21(1). 86–94. <https://doi.org/10.11613/BM.2011.016>.

6. Dimeski, Goce & Mollee, Peter & Carter, Andrew 2006. Effects of hyperlipidemia on plasma sodium, potassium and chloride measurements by an indirect ion-selective electrode measuring system.

Clinical Chemistry 52(1). 155–156. <https://doi. org/10.1373/clinchem.2005.054981>.

7. Farrell, Christopher-John L. & Carter, Andrew C. 2016. Serum indices: managing assay interference.

Annals of Clinical Biochemistry 53(5). 527–538. <https://doi.org/10.1177/0004563216643557>.

8. Getahun, Tigist & Alemu, Anberber & Mulugeta, Firehiwot & Sileshi, Merone & Ayalkebet, Abenezer & Habtu, Wosene & Geto, Zeleke & Girma, Fitsum & Challa, Fey-issa & Wolde, Mistire 2019.

Evaluation of visual serum indices measurements and po-tential false result risks in routine clinical chemistry tests in Addis Ababa, Ethiopia. EJIFCC 30(3). 276–287. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/articles/PMC6803774/>.

9.

10.

11.

12.

13.

Ho, Clement K.M & Chen, Claire & Setoh, Johnson W.S. & Yap, Willie W.T. & Hawkins, Robert C.W. 2021. Optimization of hemolysis, icterus and lipemia interference thresh-olds for 35 clinical chemistry assays. Practical Laboratory Medicine 25. e00232. <https://dx.doi.org/10.1016%2Fj. plabm.2021.e00232>.

Koch, Christopher D. & Vera, Michael A. & Messina, Jasmine & Price, Nathan & Du-rant, Thomas J.S. & El-Khoury, Joe M. 2021. Preventing pseudohyponatremia: In-tralipid-based lipemia cutoffs for sodium are inappropriate. Clinica Chimica Acta 520. 63–66. <https://doi.org/10.1016/j. cca.2021.05.032>.

Kroll, Martin H. 2004. Evaluating interference caused by lipemia. Clinical Chemistry 50(11).

1968–1969. <https://doi.org/10.1373/clinchem.2004.038075>.

Mainali, Sandhya & Davis, Scott R. & Krasowski, Matthew D. 2017. Frequency and causes of lipemia interference of clinical chemistry laboratory tests.

Practical Laborato-ry Medicine 8. 1–9. <https://doi. org/10.1016/j.plabm.2017.02.001>.

Nikolac, Nora 2014. Lipemia: causes, interference mechanisms, detection and man-agement. Biochemia Medica 24(1). 56–67. <https://dx.doi.org/10.11613%2FBM.2014.008>.

14. Saracevic, Andrea & Nikolac, Nora & Simundic, Ana-Maria 2014. The evaluation and comparison of consecutive high speed centrifugation and LipoClear® reagent for lipe-mia removal. Clinical Biochemistry 47(4–5). 309–314. <https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2014.01.001>.

15. Sen, Susruta & Ghosh, Pramit & Tk, Ghosh & Das, Mandrita & Das, Shreyoshi 2016. A study on effect of lipemia on electrolyte measurement by direct ion selective electrode method. Journal of Biomolecular Research & Therapeutics 5(2). 6. <http:// dx.doi.org/10.4172/2167-7956.1000142>.

16. Soleimani, Neda & Mohammadzadeh, Sahand & Asadian, Fateme 2020. Lipemia Inter-ferences in Biochemical Tests, Investigating the Efficacy of Different Removal Meth-ods in comparison with Ultracentrifugation as the Gold Standard. Journal of Analytical Methods in Chemistry 2020. <https://dx. doi.org/10.1155%2F2020%2F9857636>.

17. Zheng, Yu Zi & Pearce, Ryan W. & McShane, Adam J. 2020. Lipemia interference for ALT and AST: Effect from native lipid and commercial lipid emulsion-supplemented samples. The Journal of Applied Laboratory Medicine 5(4). 817–819. https://doi.org/10.1093/jalm/jfaa025

MIKROBISTON ROOLI SUOLISTON JA AIVOJEN VÄLISESSÄ KOMMUNIKAATIOSSA SEKÄ NEUROPSYKIATRISTEN SAIRAUKSIEN PATOGENEESISSÄ TEKSTI Anssi Ylirönni, opiskelija, Savonia AMK ja Ulla Korhonen, TtM, lehtori, Savonia AMK

Ihminen ei koostu yksistään ihmissoluista. Sisällämme ja pinnallamme asustelee monimuotoinen joukko bakteereja, arkeoneja, sieniä, alkueläimiä ja viruksia. Ihminen muodostaa kokonaisen eliöyhteisön, jonka koostumus on jokaisella yksilöllinen. Isäntäeliön pieneliöiden kollektiivi on ihmisellä monimuotoisimmillaan ruoansulatuskanavassa, etenkin paksusuolessa.

Kyseisen kollektiivin ja sen perintötekijöiden kokonaisuutta nimitetään mikrobiomiksi. Suhteemme elämänkumppaneihimme on monitahoinen: pieneliöt voivat aiheuttaa tauteja, mutta ne ovat myös terveyden kannalta välttämättömiä. Vuorovaikutussuhteiden laajuus ja mutkikkuus on alkanut valjeta meille vasta hiljattain. Lisääntyvä tutkimusnäyttö puhuu sen puolesta, että mikrobien vaikutus ulottuu aina keskushermostoon asti.

Tässä artikkelissa tarkastellaan, millainen rooli normaaliflooran mikrobistolla on suoliston ja aivojen välisessä kommunikaatiossa ja miten muutokset mikrobiston koostumuksessa tai toiminnassa mahdollisesti liittyvät aivojen ja mielen sairauksien puhkeamiseen.

28 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

Mikrobiston koostumuksen yhteys terveydentilaan Mikrobiyhteisön selvästi runsaslukuisimman – ja ylivoimaisesti tutkituimman – eliöryhmän muodostavat bakteerit. Aiemmin arvioitiin, että bakteereja olisi ihmiskehossa suunnilleen kymmenkertainen määrä ihmisen omiin soluihin nähden, mutta nykyisten arvioiden mukaan niitä on jokseenkin saman verran. Kaikkien pieneliöiden ja ihmissolujen keskinäinen suhde on noin 1,3:1.

(Vuento 2019, 248-249; Long-Smith ym. 2020) Suolistobakteereiden lajimäärästä on esitetty erilaisia arvioita. Yleisen käsityksen mukaan lajeja on yli 1 000 ja kantoja yli 7 000. Yhteisön vallitsevia ryhmiä ovat Firmicutes- ja Bacteroidetes-pääjaksojen anaerobiset bakteerit, joiden lukumäärät korreloivat negatiivisesti keskenään.

(Cryan & Dinan 2012, 702) Firmikuuttien suhteellinen runsaus ja Bacteroidetes-bakteerien suhteellinen niukkuus on liitetty esimerkiksi lihavuuteen (Collen 2016, 79), tulehduksellisiin suolistosairauksiin (Sipponen, Färkkilä & Lepistö 2018, 505) ja autismiin (Mayer 2017, 159). Pienemmissä määrin suolistossa esiintyy aktinobakteereja, fusobakteereja, proteobakteereja ja verrukomikrobeja (Cryan & Dinan 2012, 702; Sarkar ym. 2018, 612).

Suoliston mikrobiston koostumukseen vaikuttavia tekijöitä ovat ikä, elintavat, fysiologia, ruokavalio sekä antibiootit ja muut lääkeaineet. Mikrobiston hupenemisella tai epätasapainoon suistumisella eli dysbioosilla on monenlaisia terveysvaikutuksia. Mikrobiomin häiriintyminen on kytketty muun muassa tulehduksellisiin suolistosairauksiin, paksusuolen syöpään, diabetekseen ja sairaalloiseen lihavuuteen, joskin on epäselvää, onko kyseessä taudin syy vai seuraus, (Vuento 2019, 251) vai kenties osittain molempia. Asian tutkimista hankaloittaa se, että mikrobisto ei eroa pelkästään terveiden ja sairaiden ihmisten välillä, vaan myös terveiden joukossa esiintyy suurta vaihtelua. Koska vaihtelun taustalla on monia tekijöitä, tutkittavien populaatioiden väliset erot voivat johtua jostain muusta syystä kuin sairaudesta. Ei ole olemassa yhdenmukaista ”tervettä” mikrobistoa. Yleisesti ottaen voidaan kuitenkin sanoa, että terveyden kannalta optimaalinen mikrobiyhteisö on taksonomisesti ja toiminnallisesti monimuotoinen. (Hofer 2019; Knight ym. 2018, 411) Mikrobiomiin pätee siis ekologian vanha nyrkkisääntö, jonka mukaan ekosysteemi voi yleensä sitä paremmin, mitä monimuotoisempi se on (esim. Campbell ym.

2015). Voidaan ajatella, että suoliston pieneliöt muodostavat oman ekologisen yhteisönsä, jolla on omat välttämättömät avainlajinsa ja -sukunsa (Spichak ym. 2021, 734).

Ei ole ehkä kovinkaan yllättävää, että suolistobakteerien ja suolistotautien välillä on havaittu yhteyksiä,

sen sijaan yllättävämpää on se, että samaisten pieneliöiden toiminta on kytketty myös masennukseen, autismiin, Alzheimerin tautiin, MS-tautiin ja muihin aivoperäisiin sairauksiin. Suoliston ja aivojen taudit kulkevat toisinaan käsi kädessä. Tulehduksellisista suolistosairauksista ja ärtyvän suolen oireyhtymästä kärsivillä potilailla on todettu usein liitännäissairauksina psyykkisiä sairauksia (Bercik ym. 2011, 599). Vastaavasti esimerkiksi autisteilla esiintyy usein ruoansulatuskanavan toimintahäiriöitä, joskin oireitten esiintyvyys vaihtelee huimasti eri tutkimuksissa (Hsiao ym. 2013, 1451, 1459).

Hiirillä ja rotilla tehtyjen tutkimusten valossa näyttää siltä, että suolisto ja suolistomikrobit vaikuttavat mielialaan, sosiaaliseen käyttäytymiseen ja kognitiivisiin toimintoihin.

Ennen ei pidetty mahdollisena, että suolisto voisi vaikuttaa psyykkiseen tilaan. Uuden tutkimustiedon valossa näyttää kuitenkin siltä, että suolisto ja suolistomikrobit voivat vaikuttaa mielialaan, sosiaaliseen käyttäytymiseen ja kognitiivisiin toimintoihin (Choi 2019, 54) – ainakin hiirillä ja rotilla, jotka ovat tutkimusten pääasiallisia osallistujaryhmiä.

Ulosteensiirto rohkealta hiireltä arkaluonteiselle ja ahdistuneesti käyttäytyvälle hiirelle muuttaa tätä rohkeammaksi ja vähemmän ahdistuneeksi. Vastaava luonteenmuutos tapahtuu myös toiseen suuntaan. (Bercik ym. 2011, 599, 604) Masentuneelta ihmiseltä ulosteensiirron saanut rotta masentuu itsekin, tai ainakin sen käyttäytymisessä ja fysiologiassa tapahtuu muutoksia, joita voidaan pitää merkkeinä ahdistuksesta ja masennuksesta (Kelly ym. 2016). Autismille tyypillisiä piirteitä ilmaisevan hiiren oireita voidaan lievittää hoitamalla hiirtä probiooteilla eli bakteereilla, joilla uskotaan olevan terveydelle suotuisia vaikutuksia (Hsiao ym. 2013).

Probiootteja ravinnossaan saaneet hiiret suoriutuvat kognitiivisista testeistä paremmin kuin steriiliä ravintoa nauttineet lajitoverit. Kognitiivisiin kykyihin vaikuttavat myös prebiootit eli bakteereja ruokkivat aineet, ku-

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 29

ten oligosakkaridit. Oligosakkarideja sisältävää ihmismaitoa saaneet poikaset kehittyvät kyvykkäämmiksi kuin niitä vaille jääneet toverinsa. (Sarkar ym. 2018, 620) Probiootin sananmukainen vastakohta on antibiootti. Antibiootit tuhoavat patogeenien ohella myös muita bakteereja ja niiden käytöllä voikin olla kielteisiä sivuvaikutuksia. Raskauden aikana antibiootteja saanut rotta synnyttää jälkeläisiä, joista kehittyy epäsosiaalisia.

Myös mikrobittoman hiiren sosiaalinen käyttäytyminen on epänormaalia, (Sarkar ym. 2018, 624) ja lisäksi se selviytyy esimerkiksi työmuistiin liittyvistä tehtävistä normaalia heikommin (Cryan & Dinan 2012, 705).

Tutkijat ovat luoneet eläinkokeita varten täysin mikrobittomien hiirten sukulinjan, johon kuuluvat yksilöt poikkeavat lajikumppaneistaan monessa suhteessa. Silmiinpistävin morfologinen ero on jättiläismäiseksi paisunut umpisuoli. Suoliston kokonaispinta-ala jää pieneksi villusten kehityksen häiriintymisen vuoksi.

Mikrobittomuus haittaa immuunijärjestelmän kehitystä ja kypsymistä siinä määrin, että hiiri ei selviä steriilin kuplansa ulkopuolella. (Collen 2016, 25-26, 140-141) Mikrobien puutteessa myöskään hermosto ei kehity eikä toimi normaalisti (esim. Hornig 2013).

Millaisilla menetelmillä mikrobiyhteisöjä tutkitaan?

Pieneliöiden tunnistus on perinteisesti nojannut kasvatukseen ja mikroskopointiin. Kokonaisten mikrobiyhteisöjen tutkimiseen maljakasvatukseen perustuvat menetelmät soveltuvat huonosti, sillä niiden avulla voidaan selvittää vain noin prosentti näytteen kaikista mikrobeista. Mikrobiomin monimuotoisuutta aliarvioitiin pitkään, koska suurinta osaa lajeista ei ollut mahdollista kasvattaa laboratoriossa. (Tang 2019; Hultman & Auvinen 2010) Bakteerien sukulaisuussuhteita on 1970-luvulta lähtien määritelty vertailemalla tiettyjä merkkimolekyylejä.

Mikrobiologian käytetyin merkkimolekyyli on 16SrDNA-geeni, joka koodaa prokaryoottien ribosomien pienen alayksikön eli 30S-ribosomin RNA:ta. Kyseinen ribosomaalinen RNA sopii ihanteellisesti lajintunnistukseen, koska se on yhteinen kaikille bakteerilajeille, ja sitä koodaava geeni sisältää sekä evoluutiossa säilyneitä alueita että alueita, joissa tapahtuu satunnaisia mutaatioita tietyllä frekvenssillä. Bakteerit kuuluvat todennäköisesti samaan lajiin, mikäli niiden 16S-rDNA-sekvenssin samankaltaisuus on yli 97 prosenttia. Vuosituhannen taitteessa sekvensointityö oli edennyt siihen pisteeseen, että merkkigeeniin perustuva luokittelujärjestelmä saatettiin ottaa käyttöön. (Munukka & Eerola 2020, 52, 58; Tang 2019)

30 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

Massiiviseen rinnakkaissekvensointiin perustuvat uuden sukupolven sekvensointitekniikat (NGS) ovat lisänneet merkkigeenin lukusyvyyttä ja mahdollistaneet mikrobiyhteisöjen yksityiskohtaisemmat analyysit (Tang 2019).

Pelkän merkkigeenin sijasta voidaan sekvensoida koko genomi, mikä mahdollistaa entistä tarkemman lajintunnistuksen ja tuottaa yksityiskohtaisempaa tietoa mikrobeista (Spichak ym. 2021, 731). Kokonaisen eliöyhteisön genomien selvittämistä kutsutaan metagenomiikaksi. Laajojen populaatioiden analysointi tuottaa valtaisan tietomäärän, jonka tulkinnassa tarvitaan bioinformatiikan erityisosaamista ja erityisiä analyysiohjelmia. (Munukka & Eerola 2020, 61; Hultman & Auvinen 2010) Merkkigeeni- ja metagenomiikkatutkimusten avulla saadaan selville mikrobiyhteisön koostumus, mutta se ei vielä yksinään paljasta mikrobien toiminnallista profiilia. Tätä puutetta paikkaa metatranskriptomiikka, jonka piirissä tutkitaan näytteen kaikkien geenien sijasta aktiivisia geenejä sekvensoimalla lähetti-RNA:ta (mRNA). (Knight ym. 2018, 413; Hultman & Auvinen 2010) Toinen mikrobiyhteisön toimintaa valottava erityisala on metabolomiikka, jonka tutkimuksissa käsitellään aineenvaihduntatuotteiden kokonaisuutta (Knight ym. 2018, 419). Metabolomiikka tuottaa oleellista tietoa, sillä koostumukseltaan samankaltaiset mikrobiyhteisöt voivat sopeutua tuottamaan erilaisia aineenvaihduntatuotteita. Eräässä tutkimuksessa todettiin, että urbaanissa länsimaisessa ympäristössä elävien vegaanien ja sekasyöjien mikrobistot muistuttivat toisiaan yllättävän paljon. Sen sijaan plasmasta ja virtsasta mitattujen aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksissa oli merkittäviä eroja. (Wu ym. 2016, 63-65) Metagenomiikassa ja metatranskriptomiikassa hyödynnetään sekvensointitekniikoita, kun taas metabolomiikassa aineenvaihduntatuotteita tunnistetaan ja kvantifioidaan esimerkiksi neste- tai kaasukromatografian ja massaspektrometrian yhdistelmällä. (Aguiar-Pulido ym. 2016, 15) Metabolomiikkatutkimuksen haasteena on erottaa, onko aineenvaihduntatuote lähtöisin mikrobistosta vai isäntäeliön omista soluista. Vielä haastavampaa on tunnistaa, mikä pieneliö tai pieneliöiden ryhmä on tuottanut tai muokannut tiettyä tuotetta.

(Aguiar-Pulido ym. 2016, 16; Knight ym. 2018, 419) Mikrobiomitutkimuksen lähtömateriaalina käytetään ulostenäytteitä. On kyseenalaista, voidaanko koko suolistoa koskevia päätelmiä tehdä pelkän ulostenäytteen perusteella. Tiedetään, että ulosteen ja umpisuolen populaatioissa on tiettyjä eroja, joten biopsia parantaisi

kokonaiskuvaa, mutta tutkimukseen osallistujilta sellaista ei yleensä ole mahdollista ottaa. Lisäksi mikrobiston koostumus vaihtelee päivittäin ruokavalion, vuorokausirytmin, sukupuolihormonien ja muiden tekijöiden mukaan. Vaihtelun ja suolistonsisäisten populaatioerojen vuoksi on hankala määritellä, ovatko tietyt lajit yliedustettuina ulosteessa. (Spichak ym. 2021, 746) Mikrobiston rooli suoli-aivoakselin toiminnassa Suolistoa on joskus nimitetty ”toisiksi aivoiksi”, vaikka kyseessä ovat oikeastaan ensimmäiset aivot, sillä eläinten evoluutiohistoriassa ne ovat kehittyneet ennen varsinaisia aivoja (Furness & Stebbing 2017). Yli sadasta miljoonasta hermosolusta koostuva suolen autonominen hermosto eli enteerinen hermosto säätelee yhdessä keskushermoston ja enteroendokriinisen järjestelmän kanssa ruoansulatusta, ravintoaineiden imeytymistä, suolen eritystoimintaa ja liikkuvuutta. Suolikanavan epiteelin villuksissa ja kryptissa päivystää erikoistuneita enteroendokriinisia soluja, jotka tunnistavat ruokasulan ainesosia, mikrobien aineenvaihduntatuotteita ja myrkkyjä sekä välittävät tietoa suolen sisällöstä enteerisen hermoston hermopäätteisiin. Nämä solut voivat olla suorassa kaksisuuntaisessa yhteydessä enteeriseen hermostoon ja keskushermostoon. (Salmela 2018, 702-703, 706) Suolesta siirtyy jatkuvasti tietoa keskushermostoon, joka osallistuu suoliston toiminnan säätelyyn. Enteerinen hermosto kykenee säätelemään toimintaa myös autonomisesti. Aivojen johtama säätelytoiminta vaikuttaa paitsi suoliston soluihin niin myös mikrobien elinympäristöön ja täten myös mikrobiston koostumukseen ja biomassaan. Vagushermo eli kiertäjähermo on aivojen ja suoliston välisen kommunikaation pääväylä. Viestiliikenne kulkee mitä ilmeisimmin enemmän suolistosta aivoihin kuin toiseen suuntaan, sillä jopa 90 prosenttia kiertäjähermon hermosäikeistä on afferentteja eli tuovia hermoja. Vuoropuhelun osapuolet (hermosolut, gliasolut, enteroendokriiniset solut, epiteelin solut, immuunisolut, mikrobit) vastaanottavat toistensa tuottamia viestisignaaleja erityisten reseptorien avulla. Valtaosa kommunikaatiosta liittyy homeostaasin säätelyyn, eikä se ylitä tietoisuuden kynnystä. Suolen ja aivojen välinen vuoropuhelu voi kuitenkin synnyttää kylläisyyden ja pahoinvoinnin tuntemuksia ja vaikuttaa mielialaan ja luultavasti myös kognitiivisiin toimintoihin. (Carabotti, Scirocco, Maselli & Severi 2015, 203, 205, 207; Salmela 2018, 702, 708) Aivoista tutut välittäjäaineet noradrenaliini, dopamiini ja serotoniini ovat läsnä myös enteerisessä her-

mostossa. Suoliston neuroendokriinisen järjestelmän solut tuottavat niitä ja muita välittäjäaineita, hormoneja, neuropeptidejä, kasvutekijöitä ja sytokiineja, joiden kohteet ja vaikutustavat ovat hyvin moninaisia.

(Salmela 2018, 706-708) Suoliston solujen ohella myös mikrobit tuottavat välittäjäaineita tai niiden esimuotoja ja muita potentiaalisesti neuroaktiivisia aineita.

Esimerkiksi Lactobacillus- ja Bifidobacterium-suvut tuottavat gamma-aminovoihappoa eli GABAa, Escherichia-, Bacillus- ja Saccharomyces-suvut noradrenaliinia ja Candida-, Streptococcus-, Escherichia- ja Enterococcus-suvut serotoniinia. (Cryan & Dinan 2012, 704) Välittäjäaineet toimivat paikallisesti enteerisessä hermostossa, mutta osa niistä voi kulkeutua aivoihin kiertäjähermon tai verenkierron kautta (Bonaz, Bazin & Pellissier 2018, 2). Mikrobittomien hiirten aivoissa on todettu poikkeavuuksia tiettyjen välittäjäaineiden ja välittäjäainereseptorien suhteen (Bray 2019).

Suoli-aivoakselin vuoropuhelun kannalta tärkeimpiin mikrobien aineenvaihduntatuotteisiin kuuluvat lyhytketjuiset rasvahapot, joita bakteerit muokkaavat ravinnon sulamattomista polysakkarideista. Merkittävimpiä lyhytketjuisia rasvahappoja ovat butyraatti, asetaatti ja propionaatti, joilla tiedetään olevan neuroaktiivisia ominaisuuksia. (Cryan & Dinan 2012, 704; Spichak ym. 2021, 724) Lyhytketjuisilla rasvahapoilla on moninaisia vaikutuksia, jotka yleisesti ottaen edistävät suoliston terveyttä, vähentävät tulehdustilaa ja ehkäisevät syöpää. Yksi vaikutusmekanismeista on histonin deasetylaasien (HDAC) aktiivisuuden esto, jonka kautta butyraatti ja propionaatti säätelevät geenien ilmenemistä suolen soluissa. Butyraatti edistää tämän mekanismin avulla suolistoesteen toimintaa ja kiinteyttä, mikä puolestaan ehkäisee tulehdustilan syntymistä estämällä toksiinien ja muiden haitallisten molekyylien kulkeutumista verenkiertoon. (Zhang & Davies 2016, 2, 5, 9) Pieneliöt osallistuvat sekä suolistoesteen että veri-aivoesteen läpäisevyyden säätelyyn, ja molekyylien päätyminen verenkiertoon ja aivoihin onkin keskeinen tekijä, jonka kautta mikrobiston muutokset heijastuvat keskushermostoon (Valles-Colomer 2019, 623; Hornig 2013, 490; Spichak ym. 2021, 730). Haitallisia molekyylejä ovat esimerkiksi gramnegatiivisten bakteerien soluseinämän lipopolysakkaridit (LPS), joita ”hilseilee” bakteerin pinnasta tai vapautuu ympäristöön sen kuollessa. Normaalisti LPS ei suhteellisen suurena molekyylinä pääse suolen seinämästä läpi, mutta seinämä voi löystyä esimerkiksi stressin tai dysbioosin vaikutuk-

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 31

sesta. Lipopolysakkaridien vuotaessa vereen ja kudoksiin immuunijärjestelmän solut alkavat tuottaa tulehdusta edistäviä sytokiineja. (Collen 2016, 153-154)

Koe-eläimillä lipopolysakkaridien on todettu aiheuttavan oppimisvaikeuksia ja muistihäiriöitä.

Koe-eläimillä lipopolysakkaridien on todettu aiheuttavan oppimisvaikeuksia ja muistihäiriöitä (Choi 2019, 26). On kuitenkin huomioitava, että hiiret sietävät LPS:ää paljon suurempina annoksina kuin ihmiset, joilla jo 0,015 mg/kg:n pitoisuus plasmassa aiheuttaa endotoksisen shokin (Warren ym. 2010). Ihmisillä suolistosta karanneet lipopolysakkaridit on liitetty etenkin lihavuuteen, mutta myös muun muassa masennukseen, Alzheimerin tautiin ja Parkinsonin tautiin. LPS vaikuttaa myös vähentävän aivoperäisen hermokasvutekijän eli BDNF:n tuotantoa. LPS ja sytokiinit heikentävät suolistoestettä, mikä ruokkii edelleen tulehdustilaa. Kroonisessa tulehdustilassa myös veri-aivoesteen läpäisevyys lisääntyy. (Choi 2019, 26, 49; Collen 2016, 90, 154) Sytokiinit voivat kiinnittyä kiertäjähermon hermopäätteiden reseptoreihin ja lähettää aivoihin viestejä, jotka voivat voimistaa väsymystä ja kipuherkkyyttä ja aiheuttaa jopa masennuksen tunnetta. Veri-aivoesteen läpi kulkeutuneet sytokiinit voivat puolestaan aiheuttaa neurotulehduksen aktivoidessaan aivojen mikrogliasoluja. Tulehdusta edistävien mikrogliojen toiminta on liitetty Alzheimerin tautiin ja muihin hermostorappeumasairauksiin. (Mayer 2017, 104-105) Edellä mainittiin, että immuunijärjestelmä jää mikrobittomilla hiirillä kehittymättömäksi. Mikrobistolla onkin oleellinen rooli paksusuolen säätelijä-T-solujen lisääntymisessä ja toiminnallisessa kypsymisessä. Säätelijäsolujen toiminta muodostaa perustan isännän ja pieneliöiden symbioosille, sillä ne ylläpitävät immuunitoleranssia harmittomia mikrobeja vastaan. Tietyt mikrobit tuottavat jatkuvasti antigeenejä ja immuunivastetta sääteleviä pieniä molekyylejä, jotka vaikuttavat säätelijäsoluihin. Mikrobiston tasapainon järkkyminen vaikuttaa todennäköisesti myös säätelijäsoluihin ja johtaa suolistoesteen tuhoutumiseen ja krooniseen tulehdustilaan.

(Tanoue, Atarashi & Honda 2016, 295-296, 308)

32 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

Immuunijärjestelmän ja aivojen häiriintynyt vuorovaikutus saattaa olla tärkeä osatekijä niinkin erilaisten neuropsykiatristen sairauksien kuin skitsofrenian, mielialahäiriöiden, autismin kirjon, Touretten syndrooman ja narkolepsian patogeneesissä. On esitetty, että suolistobakteerien toiminta voi lisätä aivoihin kohdistuvien autovasta-aineiden tuotantoa autoimmuunivasteisiin liitetyn Th17-solujen ylituotannon sekä säätelijä-T-solujen määrän ja aktiivisuuden vähenemisen kautta. (Hornig 2013, 489, 492) Viimeaikaisten tutkimusten valossa näyttää yhä selvemmältä, että tiettyjen mikrobien läsnäolo suolistossa on välttämätöntä sekä aivojen että enteerisen hermoston normaalille kehitykselle ja toiminnalle. Koe-eläimillä tehtyjen tutkimusten perusteella mikrobien toiminta kytkeytyy hippokampuksen neurogeneesiin ja BDNF:n tasoon. Oppimiseen, muistiin ja neuroplastisuuteen liitetyn BDNF:n pitoisuus on mikrobittomilla hiirillä tavallista matalampi, kun taas prebiootteja ja probiootteja saaneilla jyrsijöillä sitä ilmenee tavallista enemmän. (Sarkar ym. 2018, 613, 617, 621) Mikrobittomien hiirten erilaisia psyykkisiä poikkeamia kyetään hoitamaan ulosteensiirroilla. Hoito tepsii sitä paremmin, mitä varhaisemmassa vaiheessa se tehdään. Tämä viittaa siihen, että on olemassa kriittinen hermoston kehityksen aikaikkuna, jonka aikana kolonisaation pitää tapahtua, jotta kehitys suuntautuisi normaaleille urille. (esim. Sudo ym. 2004) Pieneliöiden yhteys mielen sairauksiin – esimerkkinä masennus Edellä mainittiin mikrobien osallistuvan serotoniinin tuotantoon. Voisiko niillä olla täten jonkinlainen rooli masennuksen puhkeamisessa? Vallitsevan teorian mukaanhan masennus johtuu serotoniinin tai jonkin muun monoamiinin (dopamiinin tai noradrenaliinin) vajeesta hermosolujen synapseissa ja somatodendriittisillä alueilla. Yleisimmät masennuslääkkeet ovat serotoniinin takaisinoton estäjiä eli SSRI-lääkkeitä. (Liu, Liu, Wang, Zhang & Li 2017; Stahl 2021, 290) Elimistön serotoniinista peräti yli 90 prosenttia syntyy suolistossa, missä sitä on etenkin enterokromaffiinisoluissa ja enteerisessä hermostossa. Suolistossa serotoniinin vaikutukset liittyvät muun muassa imeytymiseen, epiteelin eritystoimintaan ja suolen liikkuvuuteen. Sillä on roolinsa myös pahoinvoinnin tunteen synnyssä ja oksennusreaktiossa. (Salmela 2018, 710; Yano 2015, 264) Tiettyjen bakteerien on havaittu edistävän serotoniinin synteesiä enterokromaffiinisoluissa. Mikrobitto-

man hiiren serotoniinipitoisuus jää normaalia vähäisemmäksi sekä seerumissa että aivoissa. Enterokromaffiinisolut muuttuvat hypertrofisiksi, mikä viittaa siihen, että mikrobien toiminta vaikuttaa serotoniinia tuottavien solujen kehitykseen ja toimintaan. (Yano 2015, 264; Averina ym. 2020, 8) Mikrobit voivat myös vähentää serotoniinin määrää käyttämällä sen raaka-ainetta tryptofaania muiden yhdisteiden tuotantoon. Näin ne eväävät aivoilta tarpeellisen tryptofaanin saannin. (Averina ym. 2020, 8) Suoliston serotoniinivarastot sijaitsevat kiertäjähermon läheisyydessä, minkä vuoksi yhä useammat tutkijat uskovat, että varastosta kulkeutuu pieniä annoksia serotoniinia aivoihin (Choi 2019, 43). On mahdollista, että serotoniinin virtaus aivoihin vaikuttaa taustatunteisiin ja olotilaan. (Mayer 2017, 78) Kiertäjähermon afferenttien säikeiden sähköinen stimulointi muokkaa aivojen serotoniinin, GABAn ja glutamaatin pitoisuuksia, ja tätä menetelmää käytetään masennuksen ja epilepsian hoitokeinona. Myös probioottivälitteinen kiertäjähermon aktivointi saattaa vaikuttaa näihin sairauksiin, mutta tämä on vielä täysin hypoteettista. (Bonaz ym. 2018, 3) Masennuksessa saattaa olla kyse pohjimmiltaan jostain muusta kuin serotoniinivajeesta, sillä SSRI-lääkkeet ja muut monoamiinien takaisinoton estäjät ovat tunnetusti tehottomia: vain kolmasosa potilaista toipuu tämän luokan lääkkeellä ensimmäisellä hoitojaksolla (Stahl 2021, 285). Monoamiinihypoteesia vastaan sotivat lukuisat tutkimuksissa ja kliinisessä työssä tehdyt havainnot. (Liu ym. 2017, 1-2) Masennuksen on havaittu korreloivan paitsi monoamiinien niin myös GABAn, glutamaatin, eri aminohappojen, indolien ja lyhytketjuisten rasvahappojen pitoisuuksien kanssa (Averina ym. 2020). Vedenpitävää merkkiainetta masennuksen toteamiseen ei ole, eikä sellaista ole välttämättä löydettävissäkään. On muistettava, että masennus kytkeytyy väistämättä konkreettisen ihmisen elämään ja sosiaaliseen kontekstiin, eikä sitä voi typistää pelkkään aivokemiaan. Tämän vuoksi psykoterapia on oleellinen osa masennuksen hoitoa.

Vallitsevan monoamiiniteorian korvaajaksi on ehdotettu muun muassa teorioita, jotka liittävät masennuksen neuroplastisuuteen, tarkemmin sanoen hippokampuksen ja etuaivolohkon neurotoksisiin vaikutuksiin, jotka ilmenevät muun muassa neurogeneesin vähenemisenä, hermosolujen yhteyksien karsiintumisena sekä apoptoosin lisääntymisenä. Myös BDNF:n ja muiden neurotrofisten tekijöiden määrä vähenee.

On esitetty, että krooninen stressi aiheuttaa aivoissa samankaltaisia toiminnallisia ja morfologisia muutok-

sia kuin masennus, joten nämä tilat saattavat kytkeytyä yhteen. (Liu ym. 2017, 3-4) Edellä mainittiin, että myös mikrobittomilla hiirillä on todettu hippokampuksen neurogeneesin häiriintymistä ja BDNF-pitoisuuden laskua. Lisäksi mikrobittomuus vahvistaa stressireaktioita (Sudo ym. 2004).

Kaikkea tätä tietoa vasten on hyvin yllättävää, että useiden tutkimusten mukaan mikrobittomilla ja antibiootteja saaneilla hiirillä esiintyy vähemmän ahdistuksenkaltaista käyttäytymistä kuin kontrollihiirillä (Bray 2019). Ilmiön taustalla vaikuttavaa kognitiivista mekanismia ei tiedetä, mutta on mahdollista, että selitys löytyy mantelitumakkeen anatomian ja fysiologian muutoksista. Useissa tutkimuksissa on havaittu muutoksia mikrobittomien ja antibiootteja saaneiden hiirten mantelitumakkeen yhdisteiden ja reseptorien pitoisuuksissa, ja on mahdollista, että bakteerien vaikutukset mantelitumakkeen anatomiaan ja fysiologiaan ovat pohjana monille kokeissa havaituille emotionaalisille ja stressiin liittyville reaktioille. (Sarkar ym. 2018, 614) Tutkimuksissa on kertynyt runsaasti näyttöä siitä, että masentuneen ihmisen mikrobiomi on vähemmän monimuotoinen kuin terveellä ihmisellä. Tutkijat eivät ole kuitenkaan saaneet yhdenmukaisia tuloksia mikrobiston koostumuksen suhteen. Eri tutkimusten keskeiset löydökset koskevat eri mikrobiryhmiä. Ristiriidat johtuvat mahdollisesti erinäisistä metodologisista seikoista, kuten diagnostisista kriteereistä tai mikrobien tunnistusmenetelmistä. (Averina ym. 2020, 4) Tulevaisuudennäkymiä On mahdollista, että tulevaisuudessa masennusta ja muita neuropsykiatrisia sairauksia hoidetaan probiooteilla tai lääkkeillä, joiden vaikutukset ovat mikrobien välittämiä (Long-Smith ym 2020). Toistaiseksi tällaisten hoitojen tehoa selvittävät tutkimukset ovat antaneet ristiriitaisia tuloksia. (Sarkar ym. 2018, 629) Nykyisellään probiootteja tai ulosteensiirtoa suositellaan hoidoksi ainoastaan tietyille harvoille suolistosairauspotilaille (Sipponen ym. 2018, 529-530).

Mikrobiomitutkimus on vasta alkutaipaleella, eikä pieneliöiden, suoliston ja aivojen vuorovaikutusta ymmärretä vielä kovinkaan hyvin. Valtaosa tutkimuksesta pohjautuu eläinkokeisiin, ja on kyseenalaista, missä määrin niiden tuloksia voidaan yleistää ihmisiin (Bray 2019). Joka tapauksessa jo nyt tutkimuksissa on saatu ällistyttäviä tuloksia, jotka ovat mullistaneet käsityksemme pieneliöiden merkityksestä.

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 33

Lähteet 1. Aguiar-Pulido, Vanessa; Huang, Wenrui; Suarez-Ulloa, Victoria; Cickovski, Trevor; Mathee, Kalai; Narasimhan, Giri. Metagenomics, Metatranscriptomics, and Metabolomics Approaches for Microbiome Analysis. Evolutionary Bioinformatics 2016, 12S1: 5-16 2. Averina, Olga V; Zorkina, Yana A; Yunes, Roman A; Kovtun, Alexey S; Ushakova, Valeriya M; Morozova, Anna Y; Kostyuk George P; Danilenko, Valery N; Chekhonin, Vladimir P. Bacterial Metabolites of Human Gut Microbiota Correlating with Depression. International Journal of Molecular Sciences 2020, 21(23): 9234 3. Bercik, Premysl; Denou, Emmanuel; Collins, Josh; Jackson, Wendy; Lu, Jun; Jury, Jennifer; Deng, Yikang; Blennerhassett, Patricia; Macri, Joseph; McCoy, Kathy D; Verdu, Elena F; Collins, Stephen M. The Intestinal Microbiota Affect Central Levels of Brain-Derived Neurotropic Factor and Behavior in Mice. Gastroenterology 2011, 141 nro 2: 599609 4. Bonaz, Bruno; Bazin, Thomas; Pellissier, Sonia.

The Vagus Nerve at the Interface of the Microbiota-Gut-Brain Axis. Frontiers in Neuroscience 2018, 12 artikkeli 49 5. Bray, Natasha: Milestones in Human Microbiota Research: The Microbiota-Gut-Brain Axis. Nature [verkkolehti]. 2019, <https://www.nature.com/articles/d42859-019-00021-3>. [Haettu 10.4.2022.]

6. Campbell, Neil; Urry, Lisa; Reece, Jane B.; Cain, Michael L.; Wasserman, Steven A.; Minorsky, Peter V.; Jackson, Robert B. Biology – A Global Approach. Global Edition, 10th Edition, Pearson, 2015 7. Carabotti, Marilia; Scirocco, Annunziata; Maselli, Maria Antonietta; Severi, Carola. The Gut-Brain Axis: Interactions Between Enteric Microbiota, Central and Enteric Nervous Systems. Annals of Gastroenterology 2015, 28(2): 203-209 8. Choi, Soki. Suolistovallankumous: Näin suolistobakteerit vahvistavat aivojasi. Helsinki: WSOY, 2019 9. Collen, Alanna. Kehon mikrobit: Avain terveyteen ja hyvinvointiin. Helsinki: Alligaattori, 2016 10. Cryan, John D. & Dinan, Timothy G. Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour. Nature Reviews Neuroscience 2012, 13: 701-712

34 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

11. Furness, J.B. & Stebbing, M.J. The First Brain: Species Comparisons and Evolutionary Implications for the Enteric and Central Nervous Systems. Neurogastroenterology & Motility 2017, 30 nro 2 12. Hofer, Ursula: Milestones in Human Microbiota Research: Microbiome analyses in large human populations. Nature [verkkolehti]. 2019, <https:// www.nature.com/articles/d42859-019-00020-4>.

[Haettu 8.4.2022.]

13. Hornig, Mady. The Role of Microbes and Autoimmunity in the Pathogenesis of Neuropsychiatric Illness. Current Opinion in Rheumatology 2013, 24 nro 4: 488-495 14. Hsiao, Elaine Y; McBride, Sara W; Hsien, Sophia; Sharon, Gil; Hyde, Embriette R; McCue, Tyler; Codelli, Julian A; Chow, Janet; Reisman, Sarah E; Petrosino Joseph F; Patterson, Paul H; Mazmanian, Sarkis K. Microbiota Modulate Behavioral and Physiological Abnormalities Associated with Neurodevelopmental Disorders. Cell 2013, 155 nro 7: 1451-1463 15. Hultman, Jenni & Auvinen, Petri: Metagenomiikka avaa uusia ovia mikrobiologiassa. Lääketieteellinen aikakauskirja Duodecim [verkkolehti]. 2010, 126(11): 1278-85. <https://www.duodecimlehti.fi/ duo98836>. [Haettu 9.4.2022.]

16. Kelly, John R; Borre, Yuliya; O'Brien, Ciaran; Patterson, Elaine; El Aidy, Sahar; Deane, Jennifer; Kennedy, Paul J; Beers, Sasja; Scott, Karen; Moloney, Gerard; Hoban, Alan E; Scott, Lucinda; Fitzgerald, Patrick; Ross, Paul; Stanton, Catherine; Clarke, Gerard; Cryan, John F; Dinan, Timothy G. Transferring the Blues: Depression-Associated Gut Microbiota Induces Neurobehavioural Changes in the Rat. Journal of Psychiatric Research 2016, 82: 109-118 17. Knight, Rob; Vrbanac, Alison; Taylor, Bryn C; Aksenov, Alexander; Callewaert, Chris; Debelius, Justine; Gonzalez, Antonio; Kosciolek, Tomasz; McCall, Laura-Isobel; McDonald, Daniel; Melnik, Alexey V; Morton, James T; Navas, Jose; Quinn, Robert A; Sanders, Jon G; Swafford, Austin D; Thompson, Luke R; Tripathi, Anupriya; Xu, Zhenjiang Z; Zaneveld, Jesse R; Zhu, Qiyun; Caporaso, J. Gregory; Dorrestein, Pieter C. Best Practices for Analysing Microbiomes. Nature Reviews Microbiology 2018, 16: 410-422 18. Liu, Bangshan; Liu, Jin; Wang, Mi; Zhang, Yan; Li, Lingjiang. From Serotonin to Neuroplasticity:

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

Evolvement of Theories for Major Depressive Disorder. Frontiers in Cellular Neuroscience 2017, 11 artikkeli 305 Long-Smith, Caitríona; O’Riordan, Kenneth J.; Clarke, Gerard; Stanton, Catherine; Dinan, Timothy G.; Cryan, John F. Microbiota-Gut-Brain Axis: New Therapeutic Opportunities. Annual Review of Pharmacology and Toxicology 2020, 60: 477-502 Mayer, Emeran. Viisas vatsa: Kuinka suolisto ja aivot toimivat yhdessä. Jyväskylä: Atena, 2017 Munukka, Eveliina & Eerola, Erkki. Bakteerien luokittelu ja tyypittäminen. Teoksessa Mikrobiologia, immunologia ja infektiosairaudet. Kirja 1, Mikrobiologia (toim.) Terho Heikkinen, Asko Järvinen, Seppo Meri, Olli Vapalahti ja Jaana Vuopio.

Helsinki: Duodecim, 2020 Salmela, Pasi. Neuroendokriininen säätely. Teoksessa Gastroenterologia ja hepatologia (toim.)

Martti Färkkilä, Helena Isoniemi, Katri Kaskinen, Pauli Puolakkainen. Helsinki: Duodecim, 2018 Sarkar, Amar; Harty, Siobhán; Lehto, Soili M; Moeller, Andrew H; Dinan, Timothy G; Dunbar, Robin I.M; Cryan, John F; Burnet, Philip W.J. The Microbiome in Psychology and Cognitive neurosciences.

Trends in Cognitive Sciences 2018, 22(7): 611-636 Sipponen, Taina; Färkkilä, Matti; Lepistö Anna.

Tulehdukselliset suolistosairaudet. Teoksessa Gastroenterologia ja hepatologia (toim.) Martti Färkkilä, Helena Isoniemi, Katri Kaskinen, Pauli Puolakkainen. Helsinki: Duodecim, 2018 Spichak, Simon; Bastiaanssen, Thomaz F.S; Berding, Kristen; Vlckova, Klara; Clarke, Gerard; Dinan, Timothy G; Cryan, John F. Mining Microbes for Mental Health: Determining the Role of Microbial Metabolic Pathways in Human Brain Health and Disease. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 2021, 125: 698-761 Stahl, Stephen M. Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications. Cambridge University Press, 2021 Sudo, Nobuyuki; Chida, Yoichi; Aiba, Yuji; Sonoda, Junko; Oyama, Naomi; Yu, Xiao-Nian; Kubo, Chiharu; Koga, Yasuhiro. Postnatal Microbial Colonization Programs the Hypothalamic-Pituitary-Adrenal System for Stress Response in Mice.

The Journal of Physiology 2004, 558 nro 1: 263275 Tang, Lei. Milestones in Human Microbiota Research: Sequence-Based Identification of Hu-

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

man-Associated Microbiota. Nature [verkkolehti].

2019, <https://www.nature.com/articles/d42859019-00011-5>. [Haettu 9.4.2022.]

Tanoue, Takeshi; Atarashi, Koji; Honda, Kenya.

Development and Maintenance of Intestinal Regulatory T Cells. Nature Reviews Immunology 2016, 16: 295-309 Valles-Colomer, Mireia; Falony, Gwen; Darzi, Youssef; Tigchelaar, Ettje F; Wang, Jun; Tito, Raul Y; Schiweck, Carmen; Kurilshikov, Alexander; Joossens, Marie; Wijmenga, Cisca; Claes, Stephan; Oudenhove, Lukas van; Zhernakova, Alexandra; Vieira-Silva, Sara; Raes, Jeroen. The Neuroactive Potential of the Human Gut Microbiota in Quality of Life and Depression. Nature Microbiology 2019, 4: 623-632 Vuento, Matti. Bakteerien planeetta. Helsinki: Gaudeamus, 2019 Warren, H. Shaw; Fitting, Catherine; Hoff, Eva; Adib-Conquy, Minou; Beasley-Topliffe, Laura; Tesini, Brenda; Liang, Xueya; Valentine, Catherine; Hellman, Judith; Hayden, Douglas; Cavaillon, Jean-Marc. Resilience to Bacterial Infection: Difference between Species Could Be Due to Proteins in Serum. The Journal of Infectious Diseases 2010, 201 nro 2: 223-232 Wu, Gay D; Compher, Charlene; Chen, Eric Z; Smith, Sarah A; Shah, Rachana D; Bittinger, Kyle; Chehoud, Christel; Albenberg, Lindsey G; Nessel, Lisa; Gilroy, Erin; Star, Julie; Weljie, Aalim M; Flint, Harry J; Metz, David C; Bennett, Michael J; Li, Hongzhe; Bushman, Frederic D; Lewis, James D. Comparative Metabolomics in Vegans and Omnivores Reveal Constraints on Diet-Dependent Gut Microbiota Metabolite Production. Gut 2016, 65: 63-72 Yano, Jessica M; Yu, Kristie; Donaldson, Gregory P; Shastri, Gauri G; Ann, Phoebe; Ma, Liang; Nagler, Cathryn R; Ismagilov, Rustem F; Mazmanian, Sarkis K; Hsiao, Elaine Y. Indigenous Bacteria from the Gut Microbiota Regulate Host Serotonin Biosynthesis. Cell 2015, 161 nro 2: 264-276 Zhang, Linda S. & Davies, Sean S. Microbial Metabolism of Dietary Components to Bioactive Metabolites: Opportunities for New Therapeutic Interventions. Genome Medicine 2016, 8 artikkeli 46

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 35

LAATUTYÖN JA JOHTAMISEN KEHITTÄMISTÄ - CASE MEHILÄISEN LABORATORIOPALVELUT TEKSTI Merja Kyllönen, Jonna Puirava ja Mika Paldanius

Laboratoriot ovat asiantuntijaorganisaatioita, joissa työntekijät toimivat varsin itsenäisesti. Johtamisella on suuri vaikutus, koska oikeudenmukainen ja osaava johtaja saa henkilöstön sitoutumaan. Työntekijöiden on koettava, että esihenkilö toimii yhdenvertaisesti, eikä kenelläkään ole erivapauksia. Varsinkin laatutyössä yhdessä sovitut kriteerit korostuvat, sillä jos vain osa hoitaa tehtävänsä prosessien mukaisesti ja kirjaa asiat ylös, ei laatutyö ole tasapuolisesti toteutettua. Vanhakantainen johtamistapa, jossa esihenkilö ajattelee ja työntekijä tekee mitä sanotaan, ei ole nykypäivän johtamismallien mukaista asiantuntijaorganisaatioissa. Nykypäivän johtamismallissa kaivataan tutoria ja valmentajaa, jonka ohjauksessa osataan johtaa omaa työtä ja kehittää koko organisaatiota joukkueena.

Johdon sitoutumisella ja johtamistaidolla on suuri merkitys laadunhallinnan edistämisessä. Laadunhallintajärjestelmän vaikuttavuuden ja suorituskyvyn seuraaminen sekä laatutyöstä viestiminen kuuluvat johdon tehtäviin. Laatupolitiikka ja -tavoitteet on rakennettava niin, että ne ovat yhdenmukaisia organisaation toimintaympäristön ja strategian kanssa. Johdon on edistettävä prosessimaista toimintamallia ja riskiperusteista ajattelua sekä varmistettava riittävät resurssit laadunhallintajärjestelmän toimivuuden varmistamiseksi.

Johdon on kyettävä viestimään koko henkilöstölle laadunhallinnan merkityksestä ja perusteista, sekä laa-

36 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

dunhallintajärjestelmää koskevien vaatimusten noudattamisesta. Johto varmistaa laadunhallintajärjestelmän kautta saavutettavat halutut tulokset ja huolehtii havaittujen korjaus- ja parantamistoimenpiteiden toteuttamisesta. Johto tukee ja ohjaa henkilöstöä työn jatkuvaan laadun kehittymiseen ja parantamiseen.

Laatujohtaminen Laadunhallintajärjestelmät ovat johtamisen järjestelmiä, joilla tuotetaan dokumentoitua tietoa organisaatiolle.

Näyttöön perustuvaa tietoa tarvitaan johtotasolla päätösten tekemisen perustaksi. Laadunhallintajärjestelmän kannalta on olennaista, että muutoksiin toimenpiteisiin sitoudutaan esim. sisäisten ja ulkoisten auditointien perusteella.

Selkeä ja avoin informaatio vähentävät henkilöstön stressiä. Ajantasainen tieto kaikesta organisaatioon ja omaan työhön liittyvistä toimenpiteistä edistävät työn tekemisen turvallisuutta ja auttavat henkilöstöä ymmärtämään paremmin työnsä tarkoitusta. Mitä selkeämpää tiedottaminen on organisaation tavoitteista, strategiasta ja toiminnasta, sitä selkeämmin henkilöstö tunnistaa omat tehtävänsä.

Laatujohtamisessa voidaan henkilöstölle antaa mahdollisuus osallistua organisaation yhteisten tavoitteiden määrittämiseen ja päätöksentekoon. Työtyytyväisyyden ja työryhmän yhteenkuuluvuuden on havaittu kehitty-

vän positiivisesti, kun henkilöstölle annetaan enemmän vastuuta omasta työstään ja mahdollisuus vaikuttaa yhteisiin tavoitteisiin.

Hyvällä henkilöstöjohtamisella ja osallistamisella vaikutetaan työtehtävien selkeyteen ja stressiä aiheuttaviin asioihin.

Hyvällä henkilöstöjohtamisella ja osallistamisella vaikutetaan työtehtävien selkeyteen ja stressiä aiheuttaviin asioihin. Tiimityölle on rakennettava pelisäännöt ja annettava henkilöstölle oikeus päästä koulutukseen.

Epävarmuus ja tiedon puute vahvistavat stressin kokemusta, selkeät pelisäännöt eivät. Koulutus kehittää henkilöstöä ja antaa edellytyksiä koko työyhteisön positiiviseen kehityskulkuun, lisäten henkilöstön tietotaitoa ja vahvistaen työssä selviytymisen kokemusta sekä työtyytyväisyyttä.

Laatujohtamisen arvioidaan lisäävän henkilöstön voimavarojen lisäksi myös toiminnan taloudellisuutta, kilpailukykyä, asiakaslähtöisyyttä, suorituskykyä ja laatua. Työperäinen stressaantuminen, työn kuormittavuus, rooliristiriidat ja työnkuvan epäselvyydet vähenevät, kun työ on suunniteltu hyvin. Laatujohtamisen koetaan antavan henkilöstölle enemmän resursseja selviytyä työn vaatimuksista. Työtyytyväisyyttä kasvattaa henkilöstön huomioon ottaminen ja vaikutusmahdollisuuksien antaminen organisaation koko toiminnan kehittämiseen. Laatujohtaminen antaa mahdollisuuksia henkilöstön elinikäiseen oppimiseen, osallistamiseen ja laajaan informaation jakamiseen.

Suorituksen johtaminen Oppimisen tukemisessa suorituksen johtamisella on merkittävä rooli. Suorituksen johtamisella pyritään asetettujen tavoitteiden saavuttamiseen, osaamisen järjestelmälliseen kehittämiseen ja tiedon käytettävyyteen koko organisaatiossa. Palveluihin keskittyneissä organisaatioissa ja yrityksissä johtaminen heijastuu työntekijöihin lähes kaikissa asioissa, mutta tärkeimpänä yleiseen ilmapiiriin, jolla on suuri merkitys työntekijöiden suhtautumisessa asiakkaisiin ja palveluiden laatuun.

Pyrittäessä muuttamaan syvään juurtuneita toimintamalleja johtamisen kautta, on johtajan kyettävä vaikuttamaan suorituksen johtamisen sijasta ajattelun johtamiseen, jolloin voidaan vaikuttaa toimintatapojen muutokseen. Tehokkain johtamisen tapa, jolla voidaan saada työntekijät ajattelemaan uudella tavalla, on toteuttaa työnkiertoa ja järjestää tutustumista toisenlaisiin toimintamalleihin.

Case Mehiläinen Mehiläisen laboratorioissa tutkittiin laatutyössä työskentelevien toimenkuvien sisältöä ja työkokonaisuuden määrittelyn vaikutusta laatutyöhön ja johtamiseen. Laboratorion selkeät, kirjatut vastuut ja ajastetut toiminnot varmistavat ja vahvistavat työn laadukkuuden ja luotettavuuden asiakastyössä.

Toimenkuvat vaikuttavat henkilöstön johtamiseen, erityisesti osaamisen johtamisen ja työhyvinvoinnin sekä työkyvyn ylläpidon näkökulmista. Toimenkuvien kirjaaminen on laboratorioiden osalta avain laatutyön näkyvään vastuuttamiseen. Samalla selkeästi määritellyt toimenkuvat tarjoavat johtamiselle tärkeän työkalun toimenkuvien ja tehtävien arvioinnille (esim. vastuuhenkilöt, osaamisen kehittäminen).

Kehittämiskohteina nousivat esille erityisesti logistisen laadun vahvistaminen ja laatutyön osaamisen kehittäminen, varsinkin niiden työntekijöiden osalta, joilla ei ole laboratorioalan pohjakoulutusta. Perehdytykseen tulee olla kaikissa toimipisteissä käytettävissä riittävästi aikaa ja perehdytettävien on hyvä saada laaja ja kokonaisvaltainen käsitys yrityksen organisaatiosta, strategiasta ja tavoitteista. Samalla on hyvä läpikäydä myös vastuut ja vaikutukset, kun puhutaan esimerkiksi laatutyöstä ja sen vaikuttavuudesta koko yrityksen luotettavuuteen.

Kun perustyö tehdään kaikissa yrityksen toimipisteissä toiminnan alkaessa perusteellisesti, säästytään monilta ongelmilta ja säästetään pidemmällä aikavälillä myös toimintaan kuluvia euroja. Laadukkaan logistisen prosessin kehittäminen ja varmistaminen eivät saa olla yhden ihmisen vastuulla, vaan kokonaisuus vaatii jalkauttamisen koko organisaatioon. Jokaisen työntekijän pitää ymmärtää, miksi pakkaaminen, lämpötilat, lähetysten merkinnät, oikea-aikainen toiminta ja tieto kaikista kuljetuksista ovat laboratoriotoiminnan kokonaislaadunkin näkökulmasta olennaisia toimenpiteitä.

Logistisen laadun varmistamisen näkökulmasta logistiikasta vastaavilla työntekijöillä tulee olla käytettä-

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 37

vissä tieto kaikista yrityksen laboratoriotoimintaan liittyvistä kuljetuksista. Laadun varmistamisen kannalta oleellinen jäljitettävyys on varmistettava.

Laatutyön sisältöihin ja esimerkiksi poikkeamien järjestelmälliseen kirjaamiseen ja kokonaisuuden merkityksellisyyden avaamisen kannattaa kiinnittää huomiota. Jokaisen työntekijän pitää ymmärtää, miksi poikkeamia kirjataan ja mitä pitkäjänteinen laatutyö merkitsee.

Laadunhallinnassa ja laatujohtamiseen liittyvän toiminnan seurannassa on olennaista hyödyntää toimivia ja helppokäyttöisiä tietoteknisiä ohjelmia. Kehityspanokset laadunhallintaan liittyvien ohjelmien kehittämiseen ja helppokäyttöisyyden edistämiseen maksavat itsensä takaisin. Työntekijät saadaan sitoutumaan laatutyöhön paremmin, kun käytössä olevat kirjaustavat – ja ohjelmat ovat yksinkertaisia käyttää. Helppokäyttöiset järjestelmät eivät vie asiakastyöaikaa ja työntekijät sitoutuvat paremmin esimerkiksi poikkeamien kirjaamiseen.

Päivittyvien toimenkuvien hyödyt johtamisen työvälineenä realisoituvat vain ottamalla ne aktiiviseen käyttöön ja osaksi niin kehityskeskusteluja kuin muita henkilöstöprosesseja. Laaja-alaisen osaamisen arvioinnin ja kehityssuunnitelman laatimisen kautta voidaan arvioida käytettäviä työprosesseja ja niiden toimivuutta tulevaisuudessa. Näyttöön perustuvien dokumentoitujen tietojen avulla voidaan analysoida tulevaa henkilöstötarvetta, avaintoimintojen vaatimia resursseja ja osaavan

38 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

työvoiman tarvetta. Henkilöstön osaamisen kartoittaminen ja jatkuva, ajantasaisen koulutuksen tarjoaminen turvaavat yrityksen osaamisen jatkossakin. Kisa alan osaajista kiihtyy. Yritysten on mietittävä myös erilaisia urapolkuja ja palkitsemisjärjestelmiä sitouttaakseen henkilökuntansa organisaatioonsa.

Merja Kyllönen, Sosiaali- ja terveysalan johtaminen, Bioanalyytikko YAMK, Oamk Jonna Puirava, kehityspäällikkö, laboratoriopalvelut, Mehiläinen Mika Paldanius, dosentti, koulutuspäällikkö, Oamk

Lähteet: 1. Ebrahimi, Z. F., Wein, C. C. & Red, R. R. 2015.

The impact of the conceptual total quality management model on role stressors. Total quality management & business excellence. Vol 26, 762–777.

2. Hunt, Steven T. 2014. Common Sense Talent Management: Fundamental Methods for Increasing Workforce Productivity. Center for Creative Leadership. ProQuest Ebook Central.

3. Nien-Chi, L. & Wen-Chung, L. 2014. The effects of quality management practices on employee’s wellbeing. Total quality management & business excellence. Vol 25, 1247–1261.

MITÄ OVAT SOLUNULKOISET VESIKKELIT?

TEKSTI Taija Hukkanen ja Jaana Holappa-Girginkaya

TIIVISTELMÄ Tutkimuksen tarkoituksena oli aikaisemman tiedon perusteella kuvata, mitä ovat solunulkoiset vesikkelit ja miksi niitä tutkitaan. Tarkoituksena oli myös esiintuoda tietoa, mitä kliinistä laboratoriotyötä tekevien olisi hyvä tietää näistä nanokokoisista partikkeleista. Tutkimus toteutettiin kuvailevana kirjallisuuskatsauksena, jonka aineisto haettiin PubMed-tietokannasta. Aineisto muodostui viidestä artikkelista, jotka analysoitiin aineistolähtöisellä sisällönanalyysillä.

Solunulkoiset vesikkelit ovat pallomaisia hiukkasia, joita vapautuu kaikista elimistön soluista. Lisäksi niitä löytyy myös monista biologisista nesteistä. Solunulkoiset vesikkelit sisältävät lähtösoluista peräisin olevia biomolekyylejä, mikä tekee niistä kiinnostavia kliinistä diagnostiikkaa ajatellen. Solunulkoisten vesikkelien käyttö kliinisessä ympäristössä diagnostiseen, ennustavaan, terapeuttiseen ja lääkkeiden antamiseen on osoitettu hyvin ja niitä tutkitaan edelleen intensiivisesti.

Avainsanat: solunulkoiset vesikkelit, eksosomit, kuvaileva kirjallisuuskatsaus.

TUTKIMUKSEN LÄHTÖKOHDAT Solunulkoisista vesikkeleistä (eng. extracellular vesicles, EV) keskustellaan paljon tutkimustiedeyhteisöissä, mutta tieto niiden tarkoituksesta, merkityksestä tai olemassaolosta ei ole saavuttanut kliinistä laboratoriotyötä tekeviä henkilöitä. Mitä ne ovat? Voiko niitä mahdol-

lisesti hyödyntää diagnostiikassa? Mitä asioita kliinistä laboratoriotyötä tekevien olisi hyvä tietää solunulkoisista vesikkeleistä?

Ensimmäisen kerran solunulkoiset vesikkelit on kuvattu 1960-luvulla “verihiutalepölynä”, mutta vasta 2000-luvun koittaessa on niiden tutkiminen päässyt vauhtiin toden teolla [1-3]. Jatkossa solunulkoisia vesikkeleitä käsitellään lyhenteellä EV, joka on termi kaikentyyppisille solunulkoisille rakkuloille, kuten eksosomit, mikrohiukkaset tai mikrovesikkelit. Termi on Kansainvälisen EV-yhdistyksen (International Society on Extracellular Vesicles) hyväksymä, joka on vuonna 2011 perustettu maailmanlaajuinen tiedeyhteisö. [4.]

EV:t ovat eräänlaisia pienhiukkasia, joita kaikki solut vapauttavat. Kun EV:t visualisoidaan elektronimikroskopialla, näyttävät ne pieniltä, yleensä pallomaisilta hiukkasilta, joita ympäröi kaksikerroksinen fosfolipidikalvo [2, 4-5.] Tämä kalvo sisältää usein proteiineja lähtösolusta, mikä mahdollistaa alkuperäisen solun tunnistamisen [4-5]. Lisäksi EV:t sisältävät lähtösoluista peräisin olevia biomolekyylejä, kuten RNA:ta, DNA:ta, metaboliitteja ja lipidejä [2, 4]. EV:den koossa on vaihtelua, mikä johtuu mm. niiden syntymekanismista ja tuottajasolusta [2, 5]. EV:t eivät ole vain "viattomia sivullisia", vaan esittävät tärkeitä rooleja fysiologiassa ja patologiassa. Fysiologiassa EV:t edistävät solujen homeostaasia ja isännän puolustusmekanismeja, kun taas patologiassa EV:t voivat edistää sairauden kehittymistä ja etenemistä esimerkiksi syöväksi. Koska EV:t kykenevät toimittamaan proteiineja, lipidejä ja RNA-lastia

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 39

kohteeseen (vastaanottajasoluihin), voivat EV:t säädellä geenien ilmenemistä ja siten kohdesolun fenotyyppiä ja biologisia toimintoja. Solujen vaihtaessa tietoja keskenään, edistävät EV:t solujen välistä viestintää. [4-6].

Solunulkoiset vesikkelit tulevaisuuden biomarkkereina Viime vuosien kasvava kiinnostus EV:tä kohtaan johtuu niiden tärkeästä roolista terveyteen ja sairauksiin sekä niiden mahdollisesta kliinisestä sovelluksesta hoidossa ja diagnoosissa [7]. Solut vapauttavat EV:tä sekä normaaleissa että patologisissa olosuhteissa. Niitä voi vapautua siis useista erilaisista soluista, kuten fibroblasteista, suoliston epiteelisoluista, neuroneista, rasvasoluista ja kasvainsoluista. Lisäksi EV:tä löytyy monista biologisista nesteistä, kuten nivelnesteestä, rintamaidosta, verestä, virtsasta, syljestä ja lapsivedestä.

EV:den biologia, toiminta ja heterogeenisyys riippuvat alkuperäsolusta ja alkuperäisen kudoksen tai solun tilasta EV:n syntymisajankohtana. EV:llä on kyky kantaa erilaisia molekyylejä ja siksi niitä pidetään ratkaisevina biomarkkereiden löytämiseksi kliinistä diagnostiikkaa varten. Esimerkiksi EV:t, jotka sisältävät tau-fosforyloituja peptidejä ovat mahdollisia biomarkkereita Alzheimerin taudille. Syövän diagnosoinnissa kasvainspesifisillä RNA:lla ladattuja EV:tä käytetään biomarkkereina.

Seerumin EV:t, jotka on rikastettu proteoglykaanilla, käytetään haiman syövän biomarkkerina. Biomarkkerit voivat siis auttaa välttämään mm. kirurgisia toimenpiteitä syövän diagnosoimiseksi. [5.] Vaikka olemmekin oppineet paljon EV:stä kahden viime vuosikymmenen aikana, on vielä paljon, mitä emme vielä ymmärrä niistä [7]. Siksi on jatkettava tutkimista, jotta saadaan lisää vastauksia EV:stä.

EV:t lääkkeenjakelujärjestelminä EV:t ovat solusta peräisin olevia kalvorakenteita, jotka kykenevät kuljettamaan erilaisia aktiivisia biomolekyylejä tuottajasoluista vastaanottaviin soluihin ja muuttamaan siten vastaanottajasolujen fysiologiaa. Tällaiset kyvyt ovat kiinnittäneet paljon huomiota EV:den terapeuttiseen käyttöön ja mahdollisena välineenä terapeuttisten aineiden toimittamiseen, jotka voisivat ratkaista liposomeihin ja muihin synteettisten lääkkeiden jakelujärjestelmiin liittyvät ongelmat. Yksi suurimmista vaikeuksista, joita tavanomaiset synteettiset toimitusjärjestelmät kohtaavat, on niiden kyvyttömyys ylittää tehokkaasti biologiset esteet. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että EV:t kykenevät tehokkaasti ylittämään

40 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

nämä biologiset esteet ja aiheuttamaan toiminnallisia muutoksia kohdesoluissa. Esimerkiksi kudostasolla EV:den on osoitettu pystyvän ylittämään yhden haastavimmista esteistä lääkkeiden toimittamiselle: veri-aivoesteen. Veri-aivoeste on merkittävä este terapeuttisen lastin toimittamiselle aivoihin keskushermostosairauksien hoitoon, koska se rajoittaa lähes 98 %:n pienten molekyylilääkkeiden kulkua. Eri tutkimukset ovat osoittaneet EV:den roolin solujen välisessä kommunikaatiossa hermosolujen välillä, koska EV:n on osoitettu säilyttävän hermosolujen eheyden, osallistuvan synteettiseen plastisuuteen ja ylläpitävän aivomiljöötä. Vaikka useat tutkimukset tukevat EV:den kykyä ylittää veri-aivoeste, täsmällinen tätä prosessia ohjaava mekanismi on edelleen epäselvä. [8.]

Solunulkoisten vesikkeleiden on osoitettu pystyvän ylittämään yhden haastavimmista esteistä lääkkeiden toimittamiselle; veri-aivoesteen.

Solunulkoisten vesikkelien kliiniset näkökohdat EV:ssä on valtava potentiaali käyttää niitä diagnoosin, ennusteen ja hoidon seurantaan, mutta myös terapeuttisiin tarkoituksiin. Kehon nesteet sisältävät EV:tä, joten keräysmenetelmä, varastointi ja käsittely vaikuttavat EV:den analyyseihin. EV:den määrän mittaaminen vaatii solujen poistamista ennen varastointia ja koostumuksen määrittäminen puolestaan vaatii eristämistä. [6.] Useimmissa kliinisissä tutkimuksissa EV:tä sisältävät biologiset nesteet kerätään varastoihin. Pre-analyyttiset olosuhteet voivat vaihdella biologisten nesteiden välillä, mutta yhteistä niille on solujen ja solufragmenttien poistaminen kontaminaatioiden estämiseksi, joka voi tapahtua jäätymisen ja sulatuksen aikaisesta solujen pirstoutumisesta. [4.]

EV:den mittaaminen vaatii tietoa työperiaatteista ja menetelmien rajoituksista [4]. Analyysi, joka antaa tietoa hiukkasten koosta ja/tai pitoisuudesta, tehdään käyttämällä esimerkiksi nanohiukkasten seuranta-analyysi (NTA), dynaamista valonsirontaa (DLS), elektro-

nimikroskopiaa ja viritettävää resistiivistä pulssianturia (tRPS). Kemiallisessa/ biokemiallisessa koostumusanalyysissa tehdään tyypillisesti värjäys, immunoblottaus tai proteominen analyysi, joka antaa tietoa EV:den sisällöstä. [6.] Vaikka tällä hetkellä vakiotoimintamenettelyt ovat kehitteillä rutiininomaista keräystä, varastointia ja kehon nesteiden käsittelyä varten, kuten virtsan ja veren vertailun mahdollistamiseksi eri potilaiden välillä, on alan suurimpana haasteena saada kehitettyä menetelmiä, joilla voidaan erottaa toisistaan erityyppisiä EV:tä. [4, 6.]

AINEISTO JA MENETELMÄT Tiedonhaku ja aineiston valinta Menetelmäksi valikoitui kuvaileva kirjallisuuskatsaus, jolla pyritään kuvailemaan lähiaikana tapahtunutta tutkimusta [9-10]. Kirjallisuushaut tehtiin PubMed -tietokantaan lokakuussa 2021. Hakusanoina olivat mitä ovat solunulkoiset vesikkelit ja hakutapana oli käytössä Boolen operaattorit. Hakulausekkeet olivat “extracellular vesicles” OR “exosomes” AND “their origin” AND “purpose”. Tietokantahakuun valittiin kaikki syyskuun 2021 loppuun mennessä julkaistut englanninkieliset tieteelliset artikkelit. Aineiston valinta perustui ennalta määrättyihin poissulku- ja sisäänottokriteereihin.

Valitut artikkelit olivat vuosilta 2017-2021 ja aineisto analysoitiin aineistolähtöisellä sisällönanalyysillä [11].

Aineistosta valikoitiin ilmaisuja, jotka vastasivat tutkimuskysymyksiin.

TULOKSET EV:t ovat pallomaisia hiukkasia, joita vapautuu kaikista elimistön soluista. Lisäksi niitä löytyy myös monista biologisista nesteistä, kuten verestä. EV:t kykenevät kuljettamaan erilaisia aktiivisia biomolekyylejä tuottajasoluista vastaanottaviin soluihin, mikä tekee niistä mielenkiintoisia kliinistä diagnostiikkaa ajatellen. [2, 4-6, 8.]

Koska EV:den alkuperä, koostumus ja niiden toiminnot muuttuvat taudissa, EV:den yksityiskohtaisen analyysin uskotaan olevan kliinisesti merkityksellistä tietoa. Päästäkseen näihin tietoihin useimmat loppupään sovellukset edellyttävät kuitenkin joko EV:den eristämistä ja/tai konsentroimista. EV:den havaitseminen ja yksityiskohtainen näkemys biokemiallisesta koostumuksesta jatkokäsittelymenetelmillä edellyttää perusteellista ymmärrystä erilaisten eristys-, havaitsemis- ja karakterisointimenetelmien, biokemiallisista ja fysikaalisista rajoituksista ja mahdollisuuksista. Lisäksi keräysmene-

telmä, käsittely ja EV:n säilytysolosuhteet voivat muuttaa EV:n koostumusta. [4.] Tämä katsauksen tulokset vahvistavat näkemystä siitä, että EV:den käyttö kliinisessä ympäristössä diagnostiseen, ennustavaan, terapeuttiseen ja lääkkeiden antamiseen on osoitettu hyvin ja niitä tutkitaan edelleen intensiivisesti.

Kuva 1. Solunulkoinen vesikkeli (RoosterBio 2021)

Taija Hukkanen, bioanalyytikko, sairaanhoitaja, Itä-Suomen yliopisto, Lääketieteen laitos, Biolääketieteen yksikkö Jaana Holappa-Girginkaya, tohtorikoulutettava, terveystieteiden maisteri, bioanalyytikan lehtori, Oulun ammattikorkeakoulu

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 41

LÄHTEET 1. Wolf Peter. The Nature and Significance of Platelet Products in Human Plasma. Br J Haematol. [verkkojulkaisu]. 1967 May;13(3):269-88. <https://doi. org/10.1111/j.1365-2141.1967.tb08741.x> [Haettu 3.10.2021.]

2. Bazzan Erica, Tinè Mariaenrica, Casara Alvise, Biondini Davide, Semenzato Umberto, Cocconcelli Elisabetta, Balestro Elisabetta, Damin Marco, Radu Claudia Maria, Turato Graziella, Baraldo Simonetta, Simioni Paolo, Spagnolo Paolo, Saetta Marina, Cosio Manuel G. Critical Review of the Evolution of Extracellular Vesicles' Knowledge: From 1946 to Today. International Journal of Molecular Sciences [verkkojulkaisu]. 2021 Jun 15;22(12):6417. <https://doi.org/10.3390/ ijms22126417> [Haettu 17.10.2021.]

3. Rilla Kirsi. Solunulkoiset vesikkelit – uudet solujen väliset viestijät. [verkkojulkaisu]. 30.11.2017. <http://www.suomensolubiologit.fi/wp-content/uploads/2018/06/01-28-Solubiologi_1_2017-1.1.pdf> [Haettu 3.10.2017.]

4. Nieuwland Rienk, Falcon-Perez Juan Manuel, Soekmadji Carolina, Boilardf Eric, Carter Dave, Buzas Edit I. Essentials of extracellular vesicles: posters on basic and clinical aspects of extracellular vesicles. Journal of Extracellular Vesicles [verkkojulkaisu]. 2018 Nov 30; 1-4, Volume 7, Issue 1. <https://doi.org/10.1080/20013078.2018.154823 4> [Haettu 17.10.2021.]

5. Gurunathan Sangiliyandi, Kang Min-Hee, Jeyaraj Muniyandi, Qasim Muhammad, Kim Jin-Hoi. Review of the Isolation, Characterization, Biological Function, and Multifarious Therapeutic Approaches of Exosomes. Cells [verkkojulkaisu].

2019 Apr; 8(4): 307. <https://doi.org/10.3390/ cells8040307> [Haettu 18.10.2021.]

42 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

6.

Doyle Laura M, Zhuo Wang Michael. Overview of Extracellular Vesicles, Their Origin, Composition, Purpose, and Methods for Exosome Isolation and Analysis. Cells [verkkojulkaisu].

2019 Jul 15;8(7):727. <https://doi.org/10.3390/ cells8070727> [Haettu 18.10.2021.]

7. Pettersen Hessvik Nina, Llorente Alicia. Current knowledge on exosome biogenesis and release. Cellular and Molecular Life Sciences [verkkojulkaisu].

2018, 75:193–208. <https://doi.org/10.1007/ s00018-017-2595-9> [Haettu 10.10.2021.]

8. Elsharkasya Omnia M., Nordin Joel Z., Hagey Daniel W., de Jong Olivier G., Schiffelers Raymond M., EL Andaloussi Samir, Vaderad Pieter. Extracellular vesicles as drug delivery systems: Why and how? Advanced Drug Delivery Reviews [verkkojulkaisu]. 2020, Vol. 159, 332-343. <https://doi.org/10.1016/j.addr.2020.04.004> [Haettu 19.10.2021.]

9. Hempel S. Conducting Your Literature Review.

American Psychological Association. Washington, DC. 2019.

10. Ferrari Rosella. Writing narrative style literature reviews. Medical Writing [verkkojulkaisu]. 2015, Vol 24, Issue 4. <https://doi.org/10.1179/20474806 15Z.000000000329> [Haettu 25.10.2021.]

11. Tuomi J, Sarajärvi A. Laadullinen tutkimus ja sisällönanalyysi. Kustannusosakeyhtiö Tammi, Helsinki.

2018.

12. RoosterBio 2021. Kuva: Solunulkoinen vesikkeli. <https://www.roosterbio.com/blog/big-effects-insmall-packages-what-are-extracellular-vesiclesexosomes-microvesicles-why-are-they-en-route-tothe-clinic/> [Haettu 24.10.2021.]

STEROIDIHORMONIEN MÄÄRITTÄMINEN MASSASPEKTROMETRIALLA, MENETELMÄN HYÖDYT VERRATTUNA IMMUNOLOGISIIN MENETELMIIN TEKSTI Anne Tykkyläinen ja Jaana Holappa-Girginkaya

1 JOHDANTO Oikean analyysitekniikan valinta on herättänyt paljon keskustelua viime vuosien aikana määritettäessä steroidihormoneja. Immunologia (IA) ja nestekromatografia-tandemmassaspektrometria (LC-MS/MS) ovat yleisimmin käytössä olevat menetelmät kliinisissä laboratorioissa maailmanlaajuisesti. Näitä menetelmiä on tutkittu paljon ja on olemassa useita kansainvälisiä julkaisuja, joissa näiden menetelmien sopivuutta steroidihormonien mm. kortisolin, estradiolin ja testosteronin määrittämiseksi on vertailtu ja arvioitu. Tämän kirjallisuuskatsauksen tarkoituksena on syventää tietoa yleisesti steroidihormonien määrittämisestä sekä vertailla menetelmien hyötyjä ja haittoja yleisellä tasolla.

Steroidihormonien tutkimisella on merkittävä rooli mm. selvitettäessä endokrinologisia sairauksia. Joissakin sairauksissa veren hormonipitoisuudet vaihtelevat ja voivat olla siten hyvin pieniä. Tämä asettaa käytettävälle menetelmälle erityisvaatimuksia sensitiivisyydessä ja spesifisyydessä. Tarkkoja mittaustuloksia tarvitaan oikean diagnoosin tueksi ja potilaan hoitamiseksi [1, 2].

Oikean menetelmän valinta steroidihormoneja mitattaessa ei ole kuitenkaan niin yksiselitteistä, sillä molemmilla menetelmillä on omat hyvät ja huonot puolensa. Monessa kliinisessä laboratoriossa käytetään automaattianalysaattoria, esimerkiksi testosteronin määritykseen, ja niin sanottua suoraa immunologista

menetelmää, jossa analyysi tehdään ilman näytteen esikäsittelyvaihetta. Tämä analyysitekniikka on nopea ja kätevä mutta sen on huomattu olevan epätarkka alhaisia pitoisuuksia mitattaessa mm. erilaisten ristireaktioiden vuoksi. Tämä onkin yksi syy siihen, miksi massaspektrometriaan perustuvien menetelmien käyttö on lisääntynyt moninkertaiseksi viimeisimmän vuosikymmenen aikana [2].

Nestekromatografia yhdistettynä tandemmassaspektrometriaan on osoittautunut tehokkaaksi työkaluksi ja se tulee muuttamaan steroidihormonien analysointitapaa kliinisissä laboratorioissa. Tekniikan kehittymisen myötä tätä menetelmää käytetään yhä enemmän korvaamaan immunologisia menetelmiä.

Markkinoille on tullut uusia kaupallisia sovelluksia kokonaisten steroidihormonipaneelien määrittämiseksi ja tämä puolestaan tuo lisää työkaluja sairauksien diagnosointiin ja seurantaan [3].

Erilaiset asiantuntijoiden julkaisut ja ammattikuntien kannanotot steroidihormonien määrittämisestä, kuten esimerkiksi testosteronia mitattaessa, ovat yhtä mieltä siitä, että eri menetelmien välillä on liikaa vaihtelua ja epätarkkuutta. Tämän vuoksi mm. testosteronitulosten tarkkuuden ja luotettavuuden parantamiseksi on perustettu hormonien standardointiohjelma (HoSt) [2].

Steroidihormonianalytiikan ja sen laadun parantamiseksi tarvitaan jatkossakin lisää asiantuntijoiden välistä verkostoitumista ja yhteistyötä [4].

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 43

2 STEROIDIHORMONIT Hormonit on jaettu kemiallisen luonteensa perusteella kahteen pääryhmään: vesiliukoisiin peptideihin tai aminohappojohdannaisiin sekä rasvaliukoisiin kolesterolista syntyneisiin steroidihormoneihin. Veren hormonipitoisuudet ovat tyypillisesti hyvin pieniä ja ne vaihtelevat hormoneittain (1 pmol/l – 1 µmol/l). Kunkin hormonin pitoisuus veressä on riippuvainen sen sitoutumisvoimakkuudesta reseptoriproteiiniin sekä sen rytmisestä piirteestä, kuten esimerkiksi vuorokausivaihtelusta (kortisoli) tai kuukautiskierrosta (steroidihormonit) [5].

Steroidihormoneita erittyy mm. lisämunuaisista, sukupuolirauhasista ja istukasta [5]. Ne ovat tärkeässä asemassa nestetasapainon säätelyssä, aineenvaihdunnassa, stressivasteessa ja sukupuolisten ominaisuuksien kehittymisessä [6].

Steroidihormonit ovat pienimolekyylisiä, rasvaliukoisia ja valtaosa niistä on sitoutuneena verenkierrossa spesifisiin kuljettajaproteiineihin (CBG eli kortikosteroideja sitova globuliini ja SHBG eli sukupuolihormoneja sitova globuliini). Vain pieni osa steroidihormoneista on vapaana verenkierrossa [5]. Jos spesifinen kuljettajaproteiini puuttuu synnynnäisesti, huolehtivat muut elimistön proteiinit hormonien kuljettamisesta [1].

Steroidihormoneja ja niiden metaboliatuotteita on tutkittu useiden vuosikymmenien ajan. Tekniikan kehittymisen myötä voidaan nykyisin yksittäisten steroidihormonien lisäksi määrittää kokonaisia steroidihormonipaneeleita [6] 3 MASSASPEKTROMETRIA STEROIDIHORMONIEN MÄÄRITTÄMISESSÄ Massaspektrometriaa on käytetty steroidihormonien tutkimiseen jo 1930-luvulta lähtien. Erityisesti steroidihormonimetabolian tutkiminen ja virtsan steroidihormoniprofiilin määrittäminen mahdollistuivat 1960-luvulla kaasukromatografia-massaspektrometrian (GC-MS) kehittyessä. Steroidihormonien analysointiin saatiin lisää herkkyyttä kvadrupolimassa-analysaattorin, nestekromatografian (LC) sekä parempien näytteen uuttotekniikoiden myötä 1980 – 1990-luvuilla [7].

Nestekromatografiassa näytteen sisältämät analyytit (steroidihormonit) erotellaan häiritsevistä yhdisteistä niiden polaarisuuden perusteella käyttäen kolonneja.

Steroidihormonit sitoutuvat kolonnin kiinteään faasiin, josta ne eluoidaan muuttamalla liikkuvan faasin polaarisuutta. Analyyttien kromatografisen erottelun jälkeen näyte muutetaan ionimuotoon massaspektrometrin io-

44 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

nilähteen avulla. Näitä ionilähteitä ovat mm. ESI-ionilähde (electrospray ionization) eli sähkösumutusionisaatio sekä APCI-ionilähde (atmospheric pressure chemical ionization). Ionit kulkevat kaasufaasin mukana massa-analysaattoriin, jossa kvadrupolit pilkkovat ja erottelevat ionit niiden massan perusteella [4, 7, 8]. Tällä analyysitekniikalla saadaan lisättyä menetelmän spesifisyyttä [2].

3.1. LC-MS/MS-menetelmän hyödyt ja haitat Nykyisin kliinisissä laboratorioissa käytetään kaasukromatografiaa yleisemmin nestekromatografia-tandem-massaspektrometria (LC-MS/MS) kolonnien kehittymisen, HPLC (high pressure liquid cromatography) -tekniikan sekä helpomman näytteen esikäsittelyn vuoksi. Näytteen esikäsittely on välttämätöntä proteiinien poistamiseksi näytteestä. Se pienentää matriisin vaikutusta ja pitää MS-laitteen puhtaampana [7]. LC-MS/ MS-menetelmästä on tullut yhä suositumpi pienimolekyylisiä steroidihormoneja määritettäessä sen monien hyödyllisten ominaisuuksien vuoksi. Muun muassa analyysiin tarvittavat näytemäärät ovat pienempiä ja analysointiajat lyhyempiä. Lisäksi menetelmän spesifisyys on kehittynyt entisestään ja sillä pystytään määrittämään useita steroidihormoneja kerrallaan sekä tekemään mittauksia laajalla pitoisuusalueella (Taulukko 1) [3].

Steroidihormoneja analysoitaessa LC-MS/MS-menetelmän käyttöönotto vaatii yksittäisten steroidihormonien validoinnin. Validointi tehdään kullekin steroidihormonille tutkimalla erilaisia parametrejä, kuten esimerkiksi selektiivisyys, sensitiivisyys, toistettavuus, ja matriisivaikutus. Viimeisten vuosikymmenien aikana menetelmien suorituskyky ja luotettavuus ovat parantuneet huomattavasti näiden laatuun vaikuttavien kriteerien seurauksena [7].

LC-MS/MS-menetelmässä on kuitenkin edelleen kehitettävää liittyen standardointiin eri laboratorioiden välillä. Kaikille steroidihormoneille ei nimittäin ole saatavilla kaupallista sertifioitua standardia, joten ne täytyy valmistaa itse. Lisäksi kaikilla laboratorioilla ei ole aikaa ja teknisiä taitoja näiden standardien tekemiseen. Tämä aiheuttaa tulostasoeroja laboratorioiden välille (Taulukko 1). Siksi standardien yhdenmukaistaminen olisi äärimmäisen tärkeää spesifisyyden ja LC-MS/ MS-menetelmän laajemman käyttöönoton kannalta [3].

Useiden eri lähteiden mukaan LC-MS/MS-laitteiden käyttöä pidetään hankalana. Tämä johtuu todennäköisesti siitä, että suuri osa laboratorioista on automatisoi-

tuja ja siksi henkilöstön analyyttiset taidot ja tietotaso tältä osin puutteellisia. LC-MS/MS-tekniikan kehityksen myötä laitteen käyttö on kuitenkin yksinkertaistunut ja ylläpitohuolto helpottunut. Hyvä perehdytys mahdollistaa massa-analysaattorien käyttöönoton laajemmalti myös kiireisissä rutiinilaboratorioissa. Esimerkiksi Etelä-Manchesterin yliopistollisessa sairaalassa kliinisen kemian laboratoriossa laitteet ovat päivystyslaboratorion rutiinikäytössä. Henkilökunnan taitotasoa pidetään yllä riittävällä työkierrolla [7].

4 IMMUNOLOGIA STEROIDIHORMONIEN MÄÄRITTÄMISESSÄ Immunologisia menetelmiä on käytetty steroidihormonien tutkimiseen jo lähes 50 vuotta. Kyseinen menetelmä perustuu immunologiaan, jossa tutkittavan analyytin määrä saadaan selville merkkiaineella leimatun antigeenivasta-ainereaktion avulla. Steroidihormonien määrittämisessä käytetyt immunologiset menetelmät ovat ELISA (enzyme-linked immunosorbent assays), FIA (fluoroimmunoassays) sekä RIA (radioimmunoassay) [9, 10].

4.1 Immunologisten menetelmien hyödyt ja haitat Immunologiset menetelmät soveltuvat käytettäväksi suurien automaatiolaboratorioiden lisäksi myös pienissä laboratorioissa, sillä ne ovat helppokäyttöisiä. Markkinoilla on saatavilla eri valmistajien kehittämiä sovel-

MENETELMÄ

HYÖDYT

HAITAT

luksia ja reagensseja. Laitteet ovat automatisoituja, joten analyysien suorittaminen on suhteellisen edullista.

Näytteet eivät vaadi esikäsittelyä, joten potilaan hoitoon tarvittavat vastaukset saadaan nopeasti. Tulokset ovat luotettavia laadunvalvonnan ollessa käytössä (Taulukko 1) [7].

Immunologisten menetelmien suurimpia haittoja ovat spesifisyyden ja herkkyyden puute johtuen ristireaktioista samankaltaisten molekyylien kanssa, matriisivaikutuksista, steroideja sitovien proteiinien esiintymisestä näytteissä sekä laboratorioiden välisistä standardoinnista johtuvista tulostasoeroista (Taulukko 1). Aikaisemmin nämä ongelmat saatiin eliminoitua näytteen esikäsittelyllä, kuten esimerkiksi konsentroimalla tai uuttamalla. Nykyisissä niin sanotuissa suorissa immunologisissa menetelmissä näytteitä ei kuitenkaan esikäsitellä [7].

Esimerkiksi sukupuolihormoneja, kuten testosteroni ja estradioli, määritettäessä alhaisilla pitoisuuksilla immunologisen menetelmän tarkkuus ja herkkyys ovat riittämättömiä. Kirjallisuuden mukaan tämä tulee esille etenkin naisten ja lasten testosteroninäytteiden kohdalla, sillä hormonimäärä on niissä pieni verrattuna miesten näytteiden testosteronitasoihin. LC-MS/MS-menetelmällä on puolestaan riittävä herkkyys havaita naisten ja lasten alhaiset testosteronipitoisuudet, mutta MS-menetelmien välillä saattaa esiintyä huomattavaa standardoinnista johtuvaa vaihtelua [7].

LC-MS-MS

IA

• Korkea spesifisyys ja herkkyys • Lyhyet analysointiajat • Useiden steroidihormonien analysointi samanaikaisesti • Referenssimenetelmä • Mittaukset laajalla pitoisuusalueella • Mahdollisuus pystyttää omia menetelmiä • Soveltuu pienille molekyyleille

• Hyvä spesifisyys, jos laadunvalvonta kunnossa • Nopeat vastausajat rutiinianalytiikassa • Menetelmän käyttö ei vaadi erityiskoulutusta • Reagenssit helposti saatavilla • Kohtuullinen hinta

• Osaavan henkilökunnan puute • Kaikille steroideille ei saatavilla kaupallista standardia -> tulostasoerot laboratorioiden välillä • Laitteistot kalliita

• Mahdollinen spesifisyyden ja herkkyyden puute johtuen ristireagoinnista • Matriisivaikutukset • Steroideja sitovat proteiinit • Laboratorioiden väliset tulostasoerot • Jatkuvasti muuttuvat reagenssit

Taulukko 1. LC-MS/MS ja IA-menetelmien hyödyt ja haitat.

Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022 45

5 YHTEENVETO Johtopäätöksenä voidaan sanoa, että sekä massaspektrometrialla että immunologisilla menetelmillä saadaan riittävän tarkkoja tuloksia steroidihormoneja määritettäessä, kun laadunvalvonta ja standardointi ovat kunnossa. Kirjallisuuden mukaan massaspektrometrialla on kuitenkin parempi spesifisyys kuin immunologisilla menetelmillä ja lisäksi sillä voidaan määrittää matalampia pitoisuuksia. Tämän vuoksi massaspektrometria soveltuu referenssimenetelmäksi. Kyseinen menetelmä ei kuitenkaan vielä sovellu käytettäväksi kultaisena standardina, sillä eri tutkimusten mukaan laadunvalvonnassa ja menetelmän validoinnissa on edelleen puutteita. Tällä hetkellä kaikille yksittäisille steroidihormoneille ei kuitenkaan ole saatavilla kaupallisia standardeja. Tulevaisuudessa yksittäiset steroidihormonit tulisikin validoida käyttäen kaupallisia standardeja, jotka ovat kaikkien laboratorioiden saatavissa ja jotta laboratorioiden välisiä tulostasoeroja saataisiin tasoitettua.

Vaikka LC-MS/MS-menetelmä on yleensä spesifisempi ja herkempi, ei se voi korvata immunologisten menetelmien tarvetta täysin. Pienissä kliinisissä laboratorioissa ja päivystyslaboratorioissa nimittäin tarvitaan yhä immunologisia määrityksiä rutiinimittauksissa, sillä nopeat vastaukset, laitteen helppokäyttöisyys ja kustannustehokkuus ovat avainasemassa. LC-MS-MSmenetelmä sopii puolestaan paremmin käytettäväksi suurempiin keskuslaboratorioihin, joissa on riittävästi henkilökuntaa ja osaamista laitteen ja analytiikan ylläpitämiseksi.

Anne Tykkyläinen, laboratoriohoitaja, kliinisen asiantuntijan tutkinto-ohjelma, Savonia-ammattikorkeakoulu Jaana Holappa-Girginkaya, tohtorikoulutettava, terveystieteiden maisteri, bioanalytiikan lehtori, Oulun ammattikorkeakoulu

LÄHTEET 1. Pertti Koskinen 2010, Hormonitutkimukset, 141.

Onni Niemelä ja Kari Pulkki. Laboratoriolääketiede. Kandidaattikustannus Oy 2010.

2. Zhimin (Tim) Cao, Julianne Cook Botelho, Robert Reja and Hubert Vesp 2017. Accuracy-based pro-

46 Bioanalyytikko | Artikkelijulkaisu 2022

ficiency testing for testosterone measurements with immunoassays and liquid chromatographymass spectrometry. Clin Chim Acta. 2017 June ; 469: 31–36. doi:10.1016/j.cca.2017.03.010.

3. Brian G. Keevil, 2016. LC-MS/MS analysis of steroids in the clinical laboratory. Clinical Biochemistry, Volume 49, Issues 13-14, September 2016, 989-997. ScienceDirect https://doi.org/10.1016/j. clinbiochem.2016.04.009 4. S.A.Wudy, G.Schuler, A.Sanches-Guijo, M,F.Hartmann 2017. The art of measuring steroids: Principles and practice of current hormonal steroid analysis 2017. The journal of Steroids Biochemistry and Molecular Biology, Volume 179, May 2018, 88-103. Science Direct, https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2017.09.003 5. Heikki A. Koistinen, Olli A. Jänne 2009, Endokriininen järjestelmä, 14. Matti Välimäki, Timo Sane, Leo Dunkel. Endokrinologia. Kustannus Oy Duodecim 2009.

6. Lina Schiffer, Lise Barnard, Elizabeth S. Baranowski, Lorna C. Gilligan, Angela E. Taylor, Wiebke Arlt, Cedric H.L. Shackleton, and Karl-Heinz Storbecka, Human steroid biosynthesis, metabolism and excretion are differentially reflected by serum and urine steroid metabolomes: A comprehensive review, J Steroid Biochem Mol Biol. 2019 Nov; 194: 105439. doi: 10.1016/j.jsbmb.2019.105439 7. Angela E Taylor, Brian Keevil, Ilpo T Huhtaniemi 2015. Mass spectrometry and immunoassay: how to measure steroid hormones today and tomorrow.

2015 Aug;173(2):D1-12. Doi: 10.1530/EJE-150338. Epub 2015 Apr 15. https://pubmed.ncbi.nlm. nih.gov/25877990/ 8. Esa Hämäläinen, Ursula Turpeinen 2006. Steroidien määrittämisestä nestekromatografia-tandemmassaspektrometrialla (LC-MS/MS). Kliinisen laboratorioalan julkaisu 02-2006. https://www.skky.fi/ sites/skky.fi/files/media/klab_062_0.pdf 9. Kari Savolainen, Markku Parviainen 2010, Immunokemialliset menetelmät, 65. Onni Niemelä ja Kari Pulkki. Laboratoriolääketiede. Kandidaattikustannus Oy 2010.

10. C. Rossi, I. Cicalini, S. Verrocchio, G.D. Dalmazi, L. Federici, I. Bucci, 2020. The Potential of Steroid Profil-ing by Mass Spectrometry in the Management of Adrenocortical Carcinoma. Biomedicines.

2020 Sep; 8(9): 314. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/articles/PMC7555975/

LABORATORIOLÄÄKETIEDE JA NÄYTTELY 6.-7.10.2022 Helsinki

Yhteisluennot Menopaussi

Papakoe vuonna 2022, milloin mikroskopia ja milloin HPV

Laboratorioalan

näyttely

tilaisuus asianHyödynnä mainio miseen laajassa tuntijoiden tapaa näyttelyssämme! ä essä voit perehty Näyttelyn yhteyd piskelijoiden bioanalyytikko-o ostereihin. opinnäytteiden p

Tervetuloa mukaan!

Get Together <3 torstaina 6.10. klo 17-1

9

Luvassa verkostoitumist a, hyvää ruokaa ja musiikkia.

Löydät kaiken tiedon tapahtumasta täältä www.lablt.fi Seuraa myös

KOULUTUKSEN JA TYÖELÄMÄN YHTEISTYÖPÄIVÄ 26.8.2022 Tervetuloa kuulemaan ja keskustelemaan bioanalyytikkokoulutuksen ja työelämän ajankohtaisista asioista joko paikan päälle Helsinkiin tai etänä!

OHJELMA 8.30–9.15

Ilmoittautuminen ja aamupala

9.15–9.30

Tervetuloa, Jenni Kalliomäki

9.30–10.15

Ammatillisen kasvun tukeminen, Jan Holmberg

10.15–11.00 Bioanalyytikon kompetenssit ja koulutuksen tulevaisuuden näkymät, Riitta Lumme 11.00–11.15

Tauko

11.15–12.30 Paneelikeskustelu – osaamisen ylläpitäminen ja jatkokoulutusmahdollisuudet 12.30–13.15 Lounas 13.15–14.00 Opiskelijan puheenvuoro 14.00–14.15 Iltapäiväkahvit 14.15–15.00 Uusi työntekijä työyhteisössä - haaste vai mahdollisuus 15.00

Yhteenveto

Lisätietoa koulutuksesta ja ilmoittautuminen www.bioanalyytikkoliitto.fi.

Oikeudet ohjelmamuutoksiin pidätetään.