Tohtorikoulutettava, ELL Mariella Aalto-Araneda elintarvikehygienian ja ympäristöterveyden osastolta oli mukana Suomen edustajana Next Generation Global Health Security (GHS) Leaders -kokouksessa Washington DC:ssa, jossa 35 nuorta eri alojen ammattilaista keskustelivat maailman terveysturvallisuuden edistämisestä. Aalto-Araneda osallistuu myös Next Generation GHS Leaders -ryhmän perustamiskirjan laatimiseen ja jatkotoiminnan suunnitteluun.

Mariella Aalto-Aranedan osallistuminen tapahtumaan varmistui maa- ja metsätalousministeriön näkemyksen myötä: tapahtumaan haluttiin lähettää henkilö, jolla on vahva tieteellinen tausta Global Health Security Agenda (GHSA) -terveyskumppanuuden One Health -lähestymistapaan nähden.  ”Osallistujahaussa huomioiduksi ja valituksi tuleminen on jo sinänsä meriitti osastollemme ja tiedekunnallemme, koska eläinlääkärin asiantuntemus tarttuvista taudeista, epidemiologiasta ja elintarvikehygieniasta katsottiin tärkeäksi maailman terveysturvallisuuteen liittyvässä yhteiskunnallisessa keskustelussa. Verkostoituminen GHSA-kumppanuudessa vaikuttavien tahojen kanssa voi poikia myös tulevaisuudessa osastollemme tutkimusyhteistyötä ja kutsuja vastaaviin asiantuntijatehtäviin” kertoo Aalto-Araneda.

Valkoisen talon konferenssikeskuksessa järjestettyyn Next Generation GHS Leaders -kokoukseen osallistui 35 nuorta ammattilaista muun muassa lääketieteen, politiikan ja talouden aloilta 15 eri maasta;  Aalto-Araneda oli toinen kokoukseen osallistuneista eläinlääkäreistä. Kokouksessa ideoitiin projekteja, joita nuoret ammattilaiset voisivat yksin tai yhdessä toteuttaa kansainvälisen terveysturvallisuutta edistävän kumppanuuden (GHSA:n) vahvistamiseksi, ja keskusteltiin ensimmäistä kertaa koolle kutsutun Next Generation GHS Leaders -ryhmän järjestäytymisestä maailmanlaajuiseksi nuorten ammattilaisten verkostoksi. ”GHSA-terveyskumppanuushankkeen tavoitteena on ehkäistä epidemioita sekä havaita terveysuhat ja vastata niihin ajoissa; lähtökohtana ovat kansainväliseen liikkuvuuteen ja uusiin ajankohtaisiin tartuntatautiuhkiin liittyvät terveyshaasteet, kuten Ebola ja MERS-koronavirus. Konkreettisia toimenpiteitä terveyskumppanuushankkeen tavoitteiden saavuttamiseksi ovat muun muassa tartuntatauteihin liittyvän valmiuden kehittäminen, WHO:n kansainvälisen terveyssäännöstön täytäntöönpano ja eri hallinnonalojen sekä kansainvälisten järjestöjen yhteistyön vahvistaminen” valottaa Aalto-Araneda.

GHSA-terveyskumppanuushankkeen puitteissa halutaan luoda nuorille kansainvälisen terveysturvallisuuden parissa työskenteleville ammattilaisille mahdollisuuksia vaikuttaa ja tuoda esiin uusia ideoita hankkeen toiminnan vahvistamiseksi. Tämän vuoksi Yhdysvaltojen aloitteesta perustettiin syyskuussa 2014 ensimmäistä kertaa kokoontunut Next Generation GHS Leaders -ryhmä. Ryhmän on tarkoitus kokoontua jatkossakin ja laajentaa toimintakenttäänsä: pyrkimyksenä on vakiinnuttaa ryhmän asema osana kansainvälistä GHSA-terveyskumppanuushanketta, ja innostaa uusia nuoria ammattilaisia eri puolilta maailmaa mukaan toimintaan.  Aalto-Araneda osallistuu Next Generation GHS Leaders -ryhmän perustamiskirjan laatimiseen ja jatkotoiminnan suunnitteluun. ”Washingtonissa järjestetty Next Generation Leaders -kokous oli yksittäinen tapahtuma ja siihen osallistuneet nuoret ammattilaiset vasta keskustelevat mahdollisesta jatkoyhteistyöstä GHSA-terveyskumppanuuden sisällä; joka tapauksessa aion pitää jatkossakin yhteyttä GHSA-johtoon ja nuorten ammattilaisten ryhmään.  Kehittelemme myös Suomessa vastaavaa nuorten ammattilaisten toimintaa, mutta suunnitelmat ovat vielä alkuvaiheessa. Lisää uutisoitavaa tämän yhteistyön vaikuttavuudesta yliopistoympyröissä toivottavasti seuraa myöhemmin!” summaa Aalto-Araneda.

Kokouksen lisäksi Aalto-Araneda osallistui tapahtuman yhteydessä George Washington yliopistossa järjestettyyn ”Global Health Security Agenda: Non Governmental Perspectives on Addressing Emerging and Evolving Biological Threats” -kansalaisjärjestökonferenssiin sekä suurlähettiläs Ritva Koukku-Ronden vastaanottoon Suomen suurlähetystössä Washington DC:ssa.

Viisivuotinen GHSA-terveyskumppanuushanke käynnistyi Yhdysvaltojen aloitteesta helmikuussa 2014, ja siihen on sitoutunut 45 maata. Yksittäisten maiden lisäksi mukana ovat Euroopan unioni, Maailman terveysjärjestö WHO, YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö FAO sekä Maailman eläintautijärjestö OIE.

Next Generation Global Health Security (GHS) Leaders -kokous järjestettiin ministeritason kokouksen oheistapahtumana. Valkoisessa talossa pidettiin 26.9.2014 kansainvälisen terveysturvallisuutta edistävän kumppanuuden, Global Health Security Agenda’n (GHSA) kokous, johon matkusti Suomesta peruspalveluministeri Susanna Huovisen delegaatio.  Suomi on mukana GHSA-terveyskumppanuushankkeen ohjausryhmässä, ja toimii terveyskumppanuuden puheenjohtajana vuonna 2015. Suomessa hankkeeseen osallistuvat sosiaali- ja terveysministeriö, maa- ja metsätalousministeriö, ulkoasiainministeriö sekä puolustusministeriö.

M.Sc. Zhen Zhang väittelee 28.11.2014 kello 12 Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta “Characterization of neurotoxin gene location, toxigenesis and cold tolerance in Clostridium botulinum“. Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Walter-sali, EE-talo, Agnes Sjöbergin katu 2, Helsinki.

Vastaväittäjänä on professori Mikael Skurnik, Helsingin yliopisto, ja kustoksena on professori Miia Lindström.

Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa:
http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-0395-6

Väittelijän yhteystiedot:
Zhen Zhang
zhen.zhang@helsinki.fi

Kampylobakteerit C. jejuni ja C. coli ovat zoonoottisia, eli ihmisen ja eläimen välillä tarttuvia, ja tärkeimpiä bakteeriperäisten suolistoinfektioiden aiheuttajia Suomessa. Genomiikkatutkimus avaa uusia ovia kampylobakteeri-infektioiden epidemiologian, ekologian ja populaatiogenetiikan selvittämiseen sekä auttaa ymmärtämään kantojen mikro- ja makroevoluutiota. Professori Marja-Liisa Hännisen tutkimusryhmä on julkaissut kampylobakteerien genomiikkaan liittyviä tutkimustuloksia neljässä tieteellisessä julkaisussa syksyn 2014 aikana.

Professori Hännisen kampylobakteerien tutkimusryhmä on kehittänyt genomien lukutaitoa ja analysointiosaamista ja soveltanut näitä menetelmiä bakteerin evoluution, yksittäisten epidemioiden ja taudin yleisen epidemiologian ja populaatiogenetiikan tutkimiseen. Genome Biology and Evolution -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa Hännisen ryhmä selvittää yhden geneettisen linjan (ST-677 klonaalikompleksi), joka on yleinen Suomessa ja muissa Pohjoismaissa, mutta harvinainen muualla maailmassa, genomin erityisiä ominaisuuksia sekä genomien rakenteen ja geenijärjestyksen pysyvyyttä pitemmän ajanjakson aikana. Ryhmän tutkijat havaitsivat, että tämän linjan genomit ovat rakenteeltaan hyvin pysyviä ja samanlaisia, vaikka ovat eristettyjä eri aikoina ja eri puolilla maailmaa. ”Tämä tieto muuttaa ratkaisevasti yleiskäsitystä C. jejunin genomin nopeasta muuttumisesta lyhyen ajan sisällä” linjaa Hänninen. ”Lisäksi ST-677 geneettinen linja on erittäin virulentti ja aiheuttaa usein vakavat oireet potilaissa ja ST-677 on ollut yleinen suomalaisten potilaiden veriviljelykannoissa.  Löysimme useita geenejä ja geeniryhmiä, jotka voisivat selittää näiden kantojen virulenssia, kuten esimerkiksi seerumiresistenssiä.”

Kahdessa muussa tutkimuksessaan Hännisen ryhmä kehitti vertailevan genomiikan menetelmiä, joita voidaan käyttää epidemioihin liittyvien kantojen tutkimisessa. Ryhmä selvitti, miten kahteen suomalaiseen kampylobakteeriepidemiaan (vesi- ja raakamaitovälitteiset epidemiat) liittyvien kantojen identtisyyttä arvioidaan genomien sekvenssien vertailun avulla ja miten epidemioihin liittymättömät kannat erotetaan epidemiaan liittyvistä kannoista. Myös tässä tutkimuksessa ryhmän tutkijat havaitsivat, että genomit eivät muutu muutaman kuukauden kolonisaation aikana. Vesiepidemiatutkimuksessa ryhmä havaitsi, että potilaat olivat infektoituneet kahdella eri kannalla, joista toisella oli sama genomityyppi kuin vedestä eristetyssä kannassa. Kuitenkin kaikkien kantojen PFGE- ja serotyypit olivat samoja. ”Näillä tuloksilla on menetelmällistä merkitystä, kun tutkimuslaboratoriot tulevaisuudessa selvittävät epidemioita genomisen datan avulla” valottaa Hänninen.

Kotimaisten kampylobakteeritartuntojen epidemiologiaan ja populaatioiden evoluutioon liittyvässä tutkimuksessa Hännisen ryhmä analysoi C. jejuni kantoja kotimaisista infektioista kesäkuukausien ajalta kolmesta sisämaan kaupungista. ”Tällaiset tutkimukset ovat hyviä esimerkkejä yhteistyöstä eläinlääketieteen ja ihmislääketieteen välillä One Health -periaatteen pohjalta” Hänninen toteaa. Valtaosa potilaskannoista kuului muutamaan vallitsevaan MLST-genotyyppiin, jotka olivat samoja kaikissa kolmessa kaupungissa ja toisaalta ryhmään, jossa oli laaja valikoima vaihtelevia genotyyppejä. Vertailevassa genomi- ja fylogenia-analyysissä genotyypit (ST; sequence type) jakaantuivat alaklustereihin, joissa esiintyi myös kantoja, joiden genomit olivat täysin samanlaisia (wgMLST), vaikka ne olivat lähtöisin eri alueilla asuvista potilaista. Tutkimus osoitti, että C. jejuni -kannat, jotka infektoivat suomalaisia potilaita kotimaassa, ovat suhteellisen homogeeninen joukko. Ryhmän tulokset viittaavat joko siihen, että tartuntalähteet ovat samoja, vaikka tapaukset on rekisteröity yksittäisinä, toisistaan riippumattomina tapauksina tai siihen, että dominoivat kampylobakteerikannat ovat generalisteja, jotka ovat sopeutuneet ja valikoituneet suomalaiseen isäntäeläinpopulaatioihin, joista ne siirtyvät eri reittejä ihmisiin ja sairastuttavat heitä. Osa potilaista oli infektoitunut kannoilla, joiden MLST-genotyypit ovat harvinaisia, eivätkä ne ole sidoksissa mihinkään tiettyyn eläinlajiin, jota voitaisiin pitää tartuntalähteenä. ”Juuri sen takia tartuntalähteiden selvittäminen on salapoliisityötä, joka avaa ovia uusien tartuntalähteiden löytämiseen” toteaa Hänninen.

Hännisen ryhmän genomitutkimukset osoittavat, että C. jejuni, jonka genomi on kooltaan suhteellisen pieni ja jolla on vain vähän säätelygeenejä, käyttää korvaavana keinona G/C toistojaksoja (poly-G), joita esiintyy erityisesti pintarakenteita koodaavissa geeneissä (’contingency genes’, faasivarioivat geenit). Faasivarioivien geenien avulla bakteeri voi säädellä ympäristö- tai isäntä-bakteerivuorovaikutusta kääntämällä geenin nopeasti ON/OFF asentoon niin kutsutun ”slipped strand” mutaatiomekanismin avulla. Myöskään epidemiologisesti toisiinsa liittyvät kannat eivät ole täysin samanlaisia, vaan ne voivat erota muutaman pistemutaation verran. C. jejuni -kanta muodostaakin kasvaessaan metapopulaation, jossa mikrodiversiteetti muodostuu G/C toistojaksojen vaihtelevasta pituudesta ja muutamasta pistemutaatiosta. Näiden mekanismien ja suuren evoluutiossa syntyneen lajitason populaatiomonimuotoisuutensa avulla bakteeri pystyy kolonisoitumaan suureen joukkoon eri eläinlajeja nisäkkäistä lintuihin (zoonoottinen laji).

Kuvassa: C. jejuni ST-677 -kantojen genomien vertaaminen. Valkoiset alueet osoittavat puuttuvaa tai erilaista genomialuetta kantojen välillä. Mukana on sekä suomalaisia että muualla Euroopassa eristettyjä C. jejuni -kantoja.

Tiesitkö tämän kampylobakteereista?
Vuosittain rekisteröidään Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL) ylläpitämään Tartuntatautirekisteriin noin 4000 tapausta. Suurin osa tapauksista on yksittäisiä sairastumisia, jolloin tartuntalähde jää selvittämättä. Yksittäisiä epidemioita esiintyy silloin tällöin ja ne ovat useimmiten liittyneet saastuneeseen juomaveteen tai pastöroimattoman maidon juomiseen. Epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että merkittäviä riskitekijöitä ihmisten tartunnoissa ovat huonosti kuumennetun broilerinlihan syöminen, kontakti nautoihin ja lemmikkieläimiin, kaivoveden juominen, uiminen luonnonvesissä sekä ulkomaan matkat. C. jejuni on yleinen kotieläinten ja luonnonvaraisten eläinten suolistossa. Isäntäeläinten laaja kirjo ja tartuntareittien moninaisuus sekä kantojen laaja moninaisuus vaikeuttavat taudin epidemiologian selvittämistä ja tehokkaiden ehkäisymenetelmien kehittämistä.

Professori Hännisen ryhmän artikkelijulkaisut, joihin uutisessa viitataan:

Kivistö RI, Kovanen S, Skarp-de Haan A, Schott T, Rahkio M, Rossi M, Hänninen ML. Evolution and comparative genomics of Campylobacter jejuni ST-677 clonal complex. Genome Biology and Evolution, 2014 Sep 4; 6 (9): 2424-2438. doi: 10.1093/gbe/evu194.

Revez J, Zhang J, Schott T, Kivistö R, Rossi M, Hänninen ML. Genomic variation between Campylobacter jejuni isolates associated with milk-borne-disease outbreaks. Journal of Clinical Microbiology, 2014 Aug; 52 (8): 2782-2786. doi: 10.1128/JCM.00931-14.

Revez J, Llarena AK, Schott T, Kuusi M, Hakkinen M, Kivistö R, Hänninen ML, Rossi M. Genome analysis of Campylobacter jejuni strains isolated from a waterborne outbreak. BMC Genomics 2014 Sep 8; 15: 768. doi: 10.1186/1471-2164-15-768.

Kovanen SM, Kivistö RI, Rossi M, Schott T, Kärkkäinen UM, Tuuminen T, Uksila J, Rautelin H, Hänninen ML. MLST and whole-genome MLST of human Campylobacter jejuni isolates from three districts during a seasonal peak in Finland. Journal of Clinical Microbiology, 2014 Sep 17. doi:10.1128/JCM.01959-14. [Epub ahead of print]

Teksti: Eeva Karmitsa, eläinlääketieteellinen tiedekunta