Teksti Marja Ollakka, kuvat Anne Tuulikangas
Henna Ylikangas iloitsee, että väitteli samana vuonna, kun kemian Nobel myönnettiin proteiinirakenteiden laskennallisesta ennustamisesta. Myös hänen väitöskirjassaan proteiinimallinnuksella on merkittävä rooli.
Proviisori Henna Ylikangas, 44, tutki väitöskirjassaan tietokoneavusteisen lääkeainesuunnittelun avulla eturauhasen KLK3-entsyymiin ja veriaivoesteen LAT1-kuljetinproteiinien sitoutuvien molekyylien rakenteellisia ominaisuuksia. Tietokoneavusteinen lääkeainesuunnittelu laskennallisen kemian osa-alue, jolla on merkittävä rooli modernissa lääkeainekehityksessä.
Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?
Kehitin tutkimuksessani ensimmäiset kolmiulotteiset farmakofori- ja QSAR-mallit, jotka sisältävät tiedon KLK3-entsyymiin ja LAT1-kuljetinproteiiniin sitoutuvien molekyylien tärkeimmistä ominaisuuksista sekä niiden rakenne–aktiivisuussuhteista. Vastaavia malleja ei ole ollut aikaisemmin saatavilla. 3D-mallien avulla tunnistettiin ensimmäiset lääkeaineen kaltaiset molekyylit, jotka lisäävät eturauhasen KLK3-entsyymin aktiivisuutta, sekä kehitettiin uusia veriaivoesteen LAT1-kuljetinproteiiniin sitoutuvia aihiolääkkeitä. Keskeisessä roolissa tutkimuksessa oli ligandipohjainen virtuaaliseulonta.
Miten tuloksiasi voi soveltaa?
KLK3-entsyymi, joka tunnetaan myös nimellä prostataspesifinen antigeeni (PSA) on eturauhassyövän diagnosoinnissa käytetty biomarkkeri, joka voi vaikuttaa myös eturauhassyövän etenemiseen. Kehittämällä KLK3-entsyymiin sitoutuvia ja sen entsymaattista aktiivisuutta moduloivia yhdisteitä on mahdollista hidastaa tai jopa estää eturauhassyövän eteneminen.
Veriaivoeste on tärkeä suodatin, jonka tehtävänä on estää haitallisten aineiden kulkeutuminen keskushermostoon. Ikävä kyllä se vaikeuttaa myös lääkeaineiden pääsyä aivoihin. Aminohappoja kuljettavan LAT1-kuljetusproteiiniin sitoutuvien yhdisteiden avulla voidaan parantaa lääkeaineiden kulkeutumista keskushermostoon erilaisten aivosairauksien kuten Alzheimerin ja Parkinsonin tautien tai aivokasvainten hoidossa.
Väitöskirjassa kehitettyjen 3D-farmakoforimalleja voidaan käyttää mm. virtuaalisena hakuprofiilina, jonka avulla laajoista molekyylitietokannoista voidaan seuloa uusia KLK3-entsyymiin tai LAT1-kuljetusproteiiniin sitoutuvia molekyylejä.
Uusia, KLK3-entsyymiin sitoutuvia molekyyleja voidaan hyödyntää tutkittaessa entsyymin roolia eturauhassyövän etenemisessä. LA T1-proteiiniin sitoutuvia yhdisteiden avulla voidaan mm. suunnitella ja kehittää uusia keskushermostoon kohdennettuja aihiolääkkeitä.
3D-QSAR-mallien avulla voidaan puolestaan ennustaa uusien LAT1-molekyylien aktiivisuutta ja keskittyä siten kaikista lupaavimpiin molekyyleihin jo lääkeainekehityksen alkuvaiheessa.
Mitä väitöskirjan tekeminen merkitsi sinulle?
Väitöskirjani tekeminen ajoittui muun muassa perhesyistä poikkeuksellisen pitkälle aikavälille. Työn ensimmäinen osajulkaisu on vuodelta 2011, ja viimeinen vuodelta 2016.
Tein suurimman osan tutkimuksesta työskennellessäni päätoimisesti väitöskirjatutkijana Itä-Suomen yliopistossa, mutta väitöskirjan viimeistely tapahtui päivätyön ja vanhempainvapaiden ohessa.
Pitkän aikavälin ansiosta tutkimustulosten todellisen merkityksen arviointi on ollut varsin mielenkiintoista. Hienoa huomata, että tutkimukseni tulokset ovat edelleen ajankohtaisia.
Tuntui erityisen upealta väitellä samana vuonna, kun kemian Nobel myönnettiin proteiinirakenteiden laskennallisesta ennustamisesta. Myös väitöskirjassani proteiinimallinnuksella on merkittävä rooli.
”Tohtoriksi valmistuminen parantaa mahdollisuuksiani saada apteekkilupa ja oma apteekki.”
Väitöskirjan tekeminen merkitsi minulle myös kauan sitten antamieni lupausten lunastamista perheelleni, tutkimukseni lukuisille rahoittajille sekä väitöskirjani ohjaajille.
Erityisesti professori Antti Poson ja dosentti Maija Lahtela-Kakkosen huippuosaaminen molekyylimallinnuksessa, pitkäjänteisyys ja loppumaton tuki tässä pitkässä projektissa ovat olleet korvaamattoman tärkeitä.
Mitä teet urallasi seuraavaksi?
Tohtorin tutkinto antaa loistavat edellytykset erityisesti tieteellisen tutkimuksen jatkamiseen sekä vaativiin asiantuntijatehtäviin. Tutkimuksen alussa tavoitteenani olikin edetä kansainväliselle uralle tutkimuksen parissa.
Urapolkuni on kuitenkin vienyt minut akatemiasta liike-elämän ja apteekkialan pariin, jossa olen työskennellyt viime vuodet esihenkilö- ja asiantuntijatehtävissä.
Tohtoriksi valmistuminen merkitsee eräänlaista käännekohtaa urallani. Se parantaa esimerkiksi mahdollisuuksiani saada apteekkilupa ja oma apteekki. Myös tutkimuksessa yrittäjämäinen toiminta on ollut koko ajan läsnä.
Toisaalta tohtorin tutkinto mahdollistaa etenemisen myös muihin johtotehtäviin, joissa vaaditaan strategista ajattelua ja ongelmanratkaisukykyä. Huomaankin pohtivani, voisinko hyödyntää tutkintoani paremmin tekemällä hypyn lääketeollisuuteen tai akateemisen tutkimuksen pariin. Tämän aika näyttää.
Mikä on parasta vastapainoa tutkimukselle?
Aktiivisen tutkijanurani aikana parasta vastapainoa tutkimukselle olivat pitkät reppureissut kaukomailla sekä kamppailu-urheilu. Sittemmin elämäntilanteeni on muuttunut, ja irrottaudun työstäni lempeämpien lajien kuten joogan ja uinnin avulla.
Liikunnan lisäksi vapaa-aikaani rytmittää vahvasti neljä tytärtäni ja puoliso, sekä toimiminen vapaaehtoisjohtajana Mothers in Business ry:ssä ja hallituksen puheenjohtajana Proviisoriyhdistys ry:ssä.
Palaudun myös lukemalla Nordic Noir-kirjallisuutta ja katsomalla brittiläisiä rikos- ja jännityssarjoja. Salainen paheeni on lisäksi Reddit ja sen kauhutarinoita sisältävä ryhmä r/nosleep.
Proviisori Henna Ylikankaan väitöskirja Virtual screening of ligands for kallikrein-related peptidase 3 and the L-type amino acid transporter tarkastettiin Itä-Suomen yliopistossa 20.12.2024. Vastaväittäjänä toimii dosentti, johtaja Tommi Nyrönen CSC – Tieteen tietotekniikan keskuksesta ja kustoksena professori Antti Poso Itä-Suomen yliopistosta.
Lue lisää:
Kemian Nobel proteiinien rakenteiden koodin ratkaisijoille
Tekoäly nousi esiin vuoden 2024 Nobel-palkinnoissa – ”Onko tämä osa tekoälyhypeä?”
Mies, joka kehitti lääkkeen eturauhassyöpään: ”Jatkuvaa salapoliisityötä”
