16.12.2022: Luonnon omat virukset apuna bakteeri-infektioiden hoidossa ja ennaltaehkäisyssä (Runtuvuori-Salmela)

Anniina Runtuvuori-Salmelan väitöstutkimuksen keskiössä oli faagit eli virukset, jotka infektoivat bakteereita lisääntyäkseen, mutta eivät infektoi esimerkiksi ihmissoluja. Hän tutki väitöskirjatyössään faagien eristämistä kalanviljelylaitoksilta, faagi-infektioiden vaikutusta F. columnare -bakteeriin ja mikä on tehokkain menetelmä käyttää faageja bakteeri-infektioiden ennaltaehkäisyssä ja hoidossa.
– Kirjolohien rooli kalanviljelyssä ja ruokateollisuudessa on merkittävä sekä taloudellisesti että ravinnonlähteenä. Samalla ne kuitenkin altistuvat ilmastonmuutoksen ja viljelyolosuhteiden vaikutuksesta erilaisille sairauksille. F. columnare -bakteerin ilmaantuminen laitokselle lämpöisinä ajanjaksoina, kuten kesällä, vaatii antibioottihoitoja. Antibioottihoidot eivät kuitenkaan poista toistuvien bakteeri-infektioiden mahdollisuutta, huomauttaa Runtuvuori-Salmela.
Faagikylvetys puolitti taudin aiheuttaman haitan
Tutkimuksessa luotiin kattava faagivalikoima eristämällä ja kartoittamalla 63 uutta faagia ja hyödyntämällä aikaisemmin eristettyjä faageja. Tämän valikoiman avulla valittiin parhaat faagit kaikista patogeenisimpia F. columnare -bakteerikantoja vastaan. Väitöskirjatutkimuksessa tarkasteltiin muovikalvoille ja kalanruokaan kiinnitettyjen faagien, erilaisten faagikylvetysten, annosteluaikataulujen, erilaisten faagien lukumäärän sekä faagikonsentraation merkitystä bakteeri-infektion hoidon näkökulmasta.
– Parhaan suojan F. columnare -bakteeria vastaan antoi faagikylvetys heti ensimmäisten infektio-oireiden ilmaannuttua. Oireilevia kaloja kylvetettiin kahden erilaisen faagin liuoksessa kaksi tuntia. Tämä yksi hoitokerta lähes puolitti taudin aiheuttaman haitan. Jos hoitokertoja olisi ollut useampi tai hoito toteutettu laitosolosuhteissa, jossa haitallisten bakteerien lukumäärä on koeasetelmaa pienempi ja muut ympäristötekijät vaikuttavat bakteeritasapainon ylläpitämiseen, hoidon antama suoja voisi olla vielä parempi, Runtuvuori-Salmela pohtii.
Turvallinen vaihtoehto bakteeri-infektioiden hoitoon
Väitöskirjatutkimuksessa selvitettiin, että vaikka F. columnare kykenee luonnostaan muodostamaan vastustuskyvyn käytettyä faagia vastaan, nämä faagiresistentit bakteerikannat ovat menettäneet infektiokykynsä suojautuakseen faagilta. Samalla todettiin, että faagit ovat turvallisia käyttää eivätkä ne vaikuttaneet kirjolohien hyvinvointiin.
– Tutkimuksen tulokset osoittavat, että faagiterapialla on mahdollisuuksia F. columnare -bakteeri-infektioiden hoidossa antibioottien sijasta. Faagiterapiaa on kuitenkin tutkittava lisää ennen kuin faageja voidaan käyttää kalanviljelyssä. On tärkeää ymmärtää faagien ja bakteerien välisten vuorovaikutusten kokonaiskuva sekä faagien, bakteerien että kalojen näkökulmasta, mutta myös viljelylaitosten, ympäristön ja kuluttajan kannalta, korostaa Runtuvuori-Salmela.
Anniina Runtuvuori-Salmelan väitöskirja ”The story of phage therapy against Flavobacterium columnare bacterium: Phage-bacterium interactions and utilization of phage therapy in practice” tarkastetaan perjantaina 16.12.2022 klo 12 alkaen Ylistönrinteen Ambiotica-rakennuksen salissa YAA303. Vastaväittäjänä on Ville-Petri Friman (Helsingin yliopisto, Yorkin yliopisto (University of York engl.)) ja kustoksena apulaisprofessori Lotta-Riina Sundberg (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on suomi.
Väitöskirja ”The story of phage therapy against Flavobacterium columnare bacterium: Phage-bacterium interactions and utilization of phage therapy in practice” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa:
Tutkimus on valtaosin toteutettu Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitoksella. Osa tutkimuksesta on toteutettu yhteistyössä Kööpenhaminan yliopiston ja Tanskan teknillisen yliopiston kanssa, joissa Anniina Runtuvuori-Salmela toimi vierailevana tutkijana. Väitöstutkimus on toteutettu EU:n BONUS FLAVOPHAGE projektin alaisuudessa (BONUS (Art 185)). Väitöstutkimuksen loppuun saattamista tuki Koneen säätiö (#201906653).
Anniina Runtuvuori-Salmela on kirjoittanut ylioppilaaksi Kauhavan lukiosta. Filosofian maisteriksi hän valmistui vuonna 2017 bio- ja ympäristötieteen laitokselta pääaineena solu- ja molekyylibiologia.