Tiedeyhteisö käy kuumeista kilpajuoksua koronaa vastaan – avuksi on valjastettu supertietokoneita, 3D-tulosteita ja oppeja sadan vuoden takaa

koronavirus
Koronavirunäytteitä testataan laboratoriossa Stuttgartissa.
Koronavirusnäytteitä testataan laboratoriossa Stuttgartissa.Arnulf Hettrich / AOP

Tuhannet tutkijat ympäri maailman työskentelevät tällä hetkellä löytääkseen rokotteen tai hoitokeinon koronavirusta vastaan. Pelkästään Kiinassa rokotteen kehittämisen parissa työskentelee tuhat tutkijaa.

Suuret lääkeyhtiöt ovat kertoneet tekevänsä yhteistyötä, ja pienemmät bioteknologiayhtiöt ovat keränneet hetkessä satojen miljoonien rahoituspotteja. Kliiniset testit ovat käynnissä jo useammassa maassa.

Koronaviruksen vastainen kamppailu on kuitenkin paljon muutakin kuin rokoteen kehittämistä. Tässä artikkelissa listaamme esimerkkejä keinoista, joilla ihmiskunta tällä hetkellä kamppailee tautia vastaan.

3D-tulostimet: Italiassa hengityskoneen venttiilit loppuivat kriittisellä hetkellä – vajetta paikattiin 3D-tulosteilla

Lombardiassa Pohjois-Italiassa on todettu reilut puolet kaikista Italian koronavirustartunnoista.

Brescian kaupungissa sijaitsevassa sairaalassa hengityskoneita potilaisiin yhdistävät venttiilit loppuivat kriittisellä hetkellä toimitusvaikeuksien takia, kertoo Britannian yleisradioyhtiö BBC (siirryt toiseen palveluun).

Tehohoitoa sai tuolloin 250 potilasta. Venttiileiden saamisella oli kiire, sillä yhtä venttiiliä voi käyttää korkeintaan kahdeksan tuntia kerralla.

Apuun riensi paikallinen 3D-tulosteita tekevä yritys Isinnova. Se suunnitteli ja tulosti yhteistyössä Lonati-yrityksen kanssa yhden päivän aikana 100 elintärkeää venttiiliä.

Ensimmäiset venttiilit tulostettiin sairaalassa, mutta myöhemmin tuotanto siirrettiin läheiseen yritykseen (siirryt toiseen palveluun).

Yksi venttiili maksaa noin euron. Yritykset eivät laskuta työstään, mutta niiden ei ole tarkoitus julkaista prototyyppiään.

– Emme ole nukkuneet kahteen päivään. Yritämme pelastaa henkiä, sanoi Isinnovan toimitusjohtaja Cristian Fracassi BBC:lle.

Työntekijä valmistelee veripankkia Dresdenissä Saksassa 17. maaliskuuta 2020.
Työntekijä valmistelee veripankkia Dresdenissä Saksassa 17. maaliskuuta 2020. Verenluovuttajia tarvitaan epidemioiden aikana. Tutkijat selvittävät myös, voisiko koronasta parantuneiden verta hyödyntää sairaiden hoidossa.AOP

Verensiirto: tutkijat pohtivat, voiko veren vasta-aineita hyödyntää

Vuonna 1918 espanjantautina tunnettu influenssa surmasi arviolta 50 miljoonaa ihmistä, enemmän kuin kaksi maailmansotaa yhteensä.

– Tuolloin ei ollut rokotteita tai lääkkeitä – ja me olemme nyt samassa tilanteessa. Lääkärit tiesivät, että joidenkin sairauksien kohdalla immuuneilta henkilöiltä otettu veri auttoi paitsi estämään taudin tartuntaa mutta myös hoitamaan vakavasti sairaita, sanoo elimistön vastustuskykyä eli immuniteettia tutkiva Johns Hopkins -yliopiston professori Arturo Casadevall NBC News -uutiskanavalle (siirryt toiseen palveluun).

NBC Newsin mukaan hoitokeino tehosi: tutkijat havaitsivat, että verensiirrot espanjantaudin selättäneiltä potilailta hyvin vakavasti sairaille johtivat jopa 50 prosentin laskuun kuolleiden määrässä.

Verensiirtoja on käytetty myös polion ja tuhkarokon leviämisen hidastamiseen, mutta sen suosio hiipui nykyaikaisten rokotteiden ja lääkkeiden kehittymisen myötä.

Menetelmä hyödyntää taudista parantuneiden vereen muodostuneita vasta-aineita. Tarvittavaa teknologiaa on nykyään käytössä sairaaloissa ja veripankeissa. Itse hoito on yhtä turvallista kuin verensiirto, sanoo Casadevall Johns Hopkins -yliopiston sivuilla julkaistussa tiedotteessa (siirryt toiseen palveluun).

Tutkijat ympäri maailmaa kehittävät kiivaasti rokotetta koronavirukseen taltuttamiseksi, mutta sen valmistumisessa menee vielä kosolti aikaa. Casadevall toivoo, että verensiirrot otettaisiin Yhdysvalloissa pian käyttöön epidemian hidastamiseksi.

– Hoito voitaisiin aloitta Johns Hopkinsin yliopistolla Baltimoressa vain muutamassa viikossa, Casadevall sanoo tiedotteessa.

Asiaa tutkitaan myös esimerkiksi Japanissa, missä maan suurin lääkeyhtiö Takeda suunnittelee kokeiluluontoista verensiirtohoitoa riskiryhmään kuuluville, kertoo rahoitusalan analytiikkayritys The Motley Fool (siirryt toiseen palveluun) verkkosivuillaan. Sen mukaan sars- ja mers-epidemioiden aikana verensiirtoja käytettiin viimeisenä mahdollisena hoitokeinona, ja siitä saatiin lupaavia tuloksia.

Vuonna 2014 maailman terveysjärjestö WHO julkaisi ohjeita lahjoitetun veriplasman käyttöön ebolatartuntojen hoidossa (siirryt toiseen palveluun).

Terveydenhuollon työntekijä ottaa koronavirustestiä autonsa ikkunan avanneelta henkilöltä Cheonanissa Etelä-Koreassa 29. helmikuuta 2020.
Terveydenhuollon työntekijä ottaa koronavirustestiä autonsa ikkunan avanneelta henkilöltä Cheonanissa Etelä-Koreassa 29. helmikuuta 2020.EPA

Drive-in testiasemat Etelä-Koreassa

Etelä-Korea oli Manner-Kiinan jälkeen ensimmäisiä alueita, joihin koronavirus iski voimalla. Tartuntojen määrät kasvoivat alussa nopealla vauhdilla, mutta silti Etelä-Korea onnistui kääntämään tartuntojen määrän laskuun ilman kokonaisten kaupunkien tai maan rajojen sulkemista.

Reseptinä on ollut aktiivinen testien tekeminen. Etelä-Koreassa testejä järjestetään laajalti, joka päivä testejä tehdään kymmenille tuhansille, eivätkä ne maksa mitään.

Etelä-Koreassa testien tekeminen on ohjattu etäälle sairaaloista ja terveyskeskuksista. Testausasemille saapuvat ihmiset otetaan vastaan samalla tavoin kuin pikaruokaketjujen drive-in-kaistoilla (siirryt toiseen palveluun) – he ajavat itse autolla asemalle, ja testin ottamisen jälkeen he poistuvat omalla kulkuneuvollaan.

Sama käytäntö otettiin käyttöön myös Suomessa, kun koronavirustartuntojen määrä alkoi kasvaa.

Fujifilm Holdings -lääkeyhtiön työntekijä esittelee favipiravir-tabletteja elokuussa 2014.
Fujifilm Holdings -lääkeyhtiön työntekijä esittelee favipiravir-tabletteja elokuussa 2014.AOP

Lääkkeet uudiskäyttöön: Olisiko japanilaisesta flunssalääkkeestä tai hiv-lääkkeestä apua?

Koronavirukseen ei ole olemassa sitä varten luotua lääkettä, mutta potilaita on hoidettu lääkkeillä, joiden tiedetään toimineen joillain potilailla. Seuraavista lääkkeistä on viime viikkoina puhuttu.

Japanilainen flunssalääke on näyttänyt "tehoavan selvästi" myös koronavirusta vastaan, ilmoittavat Kiinan terveysviranomaiset. Asiasta uutisoivat monet kansainväliset mediat, kuten The Guardian (siirryt toiseen palveluun).

Kyseinen lääke on nimeltään favipiravir, ja sitä valmistaa Fujifilmin tytäryhtiö.

Lääkettä saaneiden potilaiden koronatestin tulos muuttui positiivisesta negatiiviseksi keskimäärin neljässä vuorokaudessa. Samoin lääkittyjen potilaiden keuhkojen kunto oli sairauden jälkeen parempi kuin ilman lääkettä parantuneilla.

Flunssalääke tuotiin markkinoille vuonna 2014. Tiedot lääkkeen mahdollisesta purevuudesta koronavirukseen nostivat heti yhtiön pörssikurssia. Koska favipiravir on tarkoitettu flunssan eikä koronaviruksen hoitoon, sen käyttöluvan saaminen koronapotilaille voisi Guardianin mukaan kestää vähintään toukokuulle.

Alustavien tietojen mukaan lääke ei kuitenkaan tehoa vaikeimpiin oireisiin. Samantyyppinen ongelma vaikeimpien koronaoireiden hoidossa on havaittu, kun hiv-lääkkeitä on testattu koronavirusta vastaan.

Eteläkorealainen koronasta parantunut Hyun Park otti selfien sairaalassa.
Eteläkorealainen koronasta parantunut Hyun Park otti selfien sairaalassa.Hyun Park

Lue lisää hiv-lääkkeen voimakkaista sivuvaikutuksista:

”Kuin painava metallilevy olisi ollut rinnan päällä” – koronaviruksesta selviytynyt eteläkorealainen kertoo Ylelle, miltä tauti tuntuu

Yhdysvalloissa lääketeollisuus työskentelee kiivaasti mahdollisen koronalääkkeen kehittämiseksi. Yhdysvaltojen presidentti Donald Trumpin mukaan kehitystyötä hidastavia säädöksiä on jo poistettu. Trump on nostanut erityisesti esille malarian ja niveltulehdusten hoitoon käytetyn hydroksiklorokiinin, joka on Minnesotan yliopiston kokeissa antanut lupaavia tuloksia. Lääkettä on testattu 1 500 ihmisellä. Yliopistossa on tutkittu myös korkean verenpaineen hoitoon käytettyä losartaania.

Maailman tehokkain tietokone mukana taistelussa

Tietokonevalmistaja IBM:n Summit-supertietokone on valjastettu koronaviruksen vastaiseen kamppailuun (siirryt toiseen palveluun). Viime kuussa tutkijat laittoivat Summitin käymään läpi yli 8 000 lääkeyhdistelmää (siirryt toiseen palveluun) löytääkseen aineita, jotka saattavat estää viruksen leviämisen.

Kahdessa päivässä supertietokone yksilöi yhteensä 77 ainetta. Kaikki nämä lääkeaineet on määritelty ihmisille turvallisiksi, joten jos eläinkokeissa saadut tulokset ovat positiivisia, lääke voidaan ottaa nopeastikin kokeiluun ihmisillä.

Kahden tenniskentän verran lattiapinta-alaa vievä Summit kykenee suorittamaan 200 kdvadriljoonaa (200 000 000 000 000 000 000 000 000) laskutoimitusta sekunnissa. Se on noin miljoona kertaa tehokkaampi kuin nopein kotikone.

Aikaisemmin Summitia on käytetty muun muassa Alzheimerin taudin kartoittamiseen ja riippuvuuksille altistavien geenien tutkimiseen.

Supertietokoneen tekemät havainnot eivät vielä tarkoita, että lääke tai rokote koronavirukseen olisi lähellä. Tulosten toivotaan kuitenkin tarjoavan tutkijoille lähtöpisteen tehokkaan lääkkeen kehittämiseen.

Kuka tahansa voi osallistua koronaviruksen kartoittamiseen

Koronaviruksen kartoittamiseen voi osallistua, vaikka ei omistaisi supertietokonetta. Hajautetun laskennan projekti Folding@home (siirryt toiseen palveluun) on aloittanut koronaviruksen proteiinien simuloinnin, ja kuka tahansa voi osallistua hankkeeseen.

Folding@home -hankkeessa datan käsittelystä koostuvat tehtävät on palasteltu pieniksi osiksi, joita ihmiset voivat ladata omalle koneelleen ratkaistavaksi. Osallistuja siis lainaa kotikoneensa laskentatehoja tutkijoille.

Stanfordin yliopistolla kaksikymmentä vuotta sitten käynnistetty molekyylisimulaatio-hanke keskittyy tautien tutkintaan. Koronaviruksen kohdalla tehtävänä on simuloida viruksen proteiineja. Tavallisesti proteiinirakenteen kartoittaminen on työlästä, ja tehokkaimmatkin menetelmät paljastavat vain pienen osan kokonaisuudesta.

Joukkovoimalla kuva kuitenkin hahmottuu nopeammin.

Ihmiset ovat osallistuneet koronaviruksen proteiiniketjujen kartoittamiseenn niin innokkaasti, että ajoittain tehtävät ovat loppuneet. Folding@home -ohjelman voi ladata täältä (siirryt toiseen palveluun).

Lähteet: Yle, Reuters, AFP, STT

Tilaa uutiset koronaviruksesta

Saat Ylen tärkeimmät koronavirusuutiset sähköpostiisi kerran päivässä.

Siirry tilaamaan