Tieteestä ja sen tarpeellisuudesta

Viime aikoina Suomessa on käyty paljon keskustelua tieteen oikeutuksesta. Tikun nokkaan on nostettu erityisesti joitakin Suomen Akatemian rahoittaman humanistisen tutkimuksen hankkeita, joiden arvostelijat - etunenässä diplomi-insinööri Mika Merano - näkevät olevan lähinnä poliittisesti motivoitua puuhastelua. 

Kritiikki on tietenkin aina hyvästä ja tiedeyhteisön tulisi uhriutumisen sijaan vastata sellaiseen asia-argumentein. En tässä ota kantaa siihen, onko näin tapahtunut tai ei, mutta nostan kuitenkin esille hyttysten ja niissä elävien bakteereiden ja virusten - ensituntumalta mahdollisesti hyvinkin turhanaikaiselta tuntuvan - tutkimusaiheen uudenlaisen sovelluksen. 

* * * 

Denguevirukset leviävät hyttysten mukana ja aiheuttavat ihmisissä kuumetautia, joka voi olla tappava. Denguekuumeeseen sairastuu vuosittain noin 100 miljoonaa ihmistä, joiden lisäksi jopa kolminkertainen määrä sairastaa taudin oireettomana, mutta levittäen sitä eteenpäin. 

Maailman terveysjärjestö WHO:n mukaan tämä tauti yleistyy erittäin nopeasti, mistä kertoo se, että raportoitujen tautitapausten määrä kasvoi vuodesta 2000 vuoteen 2013 nelinkertaiseksi. 

Yksi mahdollinen strategia estää denguekuumeen leviämistä on lisätä laboratoriossa muunneltujen hyttysten vapauttamista, ja nyt kuluvana vuonna tämä keino on saavuttamassa uuden läpimurron. Voittoa tavoittelematon Maailman hyttysohjelma on nimittäin kehittänyt ja testannut Wolbachia pipientis -bakteeria kantavia keltakuumehyttysiä. 

Tämä bakteeri estää hyttysiä välittämästä tiettyjä viruksia ja leviää niiden jälkeläisille silloin, kun ne parittelevat villien hyttysten kanssa. Sen seurauksena bakteeria kantavien hyttysten levittäminen luontoon vähentää dengue-tapauksia ja sairaalahoitoja. 

Syksyllä 2023 tutkijat ilmoittivat, että denguetapaukset vähenivät käsitellyillä alueilla alle viiteen prosenttiin toistaiseksi suurimmassa muunneltujen hyttysten vapauttamiskokeessa. Sen seurauksen Maailman hyttysohjelma on päättänyt laajentaa toimintaansa. 

Suunnitelmissa on muun muassa suurimman Wolbachia-hyttysen tuotantolaitoksen avaaminen Brasiliaan vielä tänä vuonna. Lisäksi Maailman hyttysohjelma odottaa, että Maailman terveysjärjestö WHO antaisi tänä vuonna virallisen ohjeistuksen muunneltujen hyttysten käytöstä, jolloin useammat maat voisivat ottaa menetelmän käyttöön.

* * *

Lienee selvää, että sen jälkeen kun tutkijat olivat selvittäneet hyttysten merkityksen virusten kantajina sekä Wolbachia-bakteereiden roolin niiden leviämisessä, ovat kaikki ihmiset yksimielisiä siitä, että niiden tutkiminen on ollut järkevää. Luulen kuitenkin, että ennen tämän tiedon - siis aiheesta tehdyn perustutkimuksen - olemassaoloa monikin tieteen ulkopuolinen ihminen olisi voinut kritisoida rahan ja ajan käyttämistä hyttysissä elävien bakteereiden tutkimukseen. 

Tämä esimerkki alleviivaa sitä - mikä kaikkien tiedettä ja rahoituspäätöksiä kritisoivien ihmisten olisi hyvä muistaa - että perustutkimuksen tarkoituksena on selvittää sellaisia asioita, joista ei ole olemassa aiempaa tietoa. Ja siitä syystä on mahdotonta tietää etukäteen, mistä tutkimushankkeesta seuraa joskus tulevaisuudessa hyötyä ja mistä taas pelkästään käytännön elämän kannalta merkityksettömiä tuloksia. 

Tämä tosiasia on hyvä perustelu rahoittaa kaikenlaisia tutkimuksia, koska muussa tapauksessa moni ennalta arvaamaton tieteen hyöty jäisi saavuttamatta. Ja hyväksyä se, että vain osa tutkimukseen suunnatusta rahoituksesta johtaa mihinkään hyödylliseen.

Toisaalta on myös selvää, että perustutkimuksen rahoituspäätöksiä tehdessä on aina varmistettava, että rahoitettava tutkimussuunnitelma on sellainen, että sitä noudattamalla - siis esitetyllä aineistoilla ja käytettävillä menetelmillä - on mahdollisuus saada selvyys tutkittavaan ongelmaan ja että näin saavutetaan uutta tieteellistä tietoa. Näin toimien voidaan maksimoida tutkimukseen käytettävän rahoituksen hyöty. 

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Suomen Akatemian roolista tieteen rahoittajana
Pieneliöt manipuloivat isäntäänsä
Nujertaako banaanikärpäsen bakteeri Dengue-kuumeen?

Saippuan kanssa kannattaa olla tarkkana jos aikoo mennä metsään

Suomi on ihana maa. Meillä on vuolaita jokia, vaikeakulkuisia soita, ainutlaatuinen saaristo ja tuhansittain järviä. Mutta silti maisemaa hallitsevat loppumattoman tuntuiset metsät, joissa majailee kesäisin valtava määrä hyttysiä. Ja juuri tuon viimeksi mainitun seikan valitsin tämän aamun aiheeksi. 

Näin siksi, että silmiini sattui jokin aika sitten osumaan tutkimus, jossa oli selvitetty hyttysten mieltymyksiä erilaisiin saippuoihin. Ei siis mikään vähäinen tutkimuksen aihe juuri tässä hetkessä eli vuodenajassa tarkasteltuna. 

Ja ovathan hyttyset muutenkin erityisen mielenkiintoinen aihe. Valitsevathan ne esimerkiksi uhreikseen ihmisiä näiden periytyvien luontaistuoksujen perusteella. Ja kuten arvoisa lukijani epäilemättä muistaa, voidaan hyttysiä pitää myös eniten ihmisiä tappavina petoina. 

Tämä johtuu siitä, että ne levittämät monenlaisia taudinaiheuttajia, kuten kelta-, dengue- ja länsi-Niilin kuumetta aiheuttavia viruksia sekä malarialoista. Pelkästään viimeksi mainittu tappoi vuonna 2017 yhteensä 435 000 ihmistä.

Mutta mennäänpä edellä mainostamaani tutkimukseen. Sen mukaan amerikkalaisen Virginia Polytechnic -instituutin tutkijat analysoivat, kuinka innokkaasti naaraspuoliset keltakuumehyttyset hakeutuivat vapaaehtoisten ihmisten luokse silloin, kun nämä olivat pesseet toisen käsivartensa yhdellä neljästä saippuabrändistä - Dial, Dove, Native tai Simple Truth. Toinen käsivarsi oli pesemätön. 

Tässä koeasetelmassa tutkijat havaitsivat, että hyttysiä houkuttelivat Dove- tai Simple Truth -saippualla pestyt käsivarret pesemättömiä enemmän. Sen sijaan Native-saippualla peseminen karkotti hyttysiä. 

Näiden kokeiden jälkeen kokeiltavana olevia saippuoita analysoitiin tarkemmin, jolloin havaittiin neljä yhdistettä, jotka houkuttelivat ja kolme yhdistettä, jotka karkottivat hyttysiä. Niinpä tutkijat arvelivat, että heidän saamansa tulokset voisivat auttaa kehittämään ihmisten käyttöön kemiallisia seoksia, jotka joko karkottavat tai houkuttelevat hyttysiä.

Minulle tosin jäi epäselväksi se, että minkälaisten ihmisten käyttöön hyttysiä houkuttelevia yhdisteitä oli ajateltu.  Masokisteilleko, jotta nämä saisivat nykyistäkin enemmän nautintoa alkukesän suomalaisista metsistä?

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Pieneliöt manipuloivat isäntäänsä
Afrikan kasvava väestö lisää hyttysten kiinnostusta
Hyttynen on historiantekijä

Pieneliöt manipuloivat isäntäänsä

Kaikki suomalaiset tietänevät hyttysten levittävän virustauteja. Tiedämme myös, että tiheän ihmisasutuksen alueelta kotoisin olevat hyttyset ovat kiinnostuneempia ihmisistä kuin harvaan asuttujen alueiden hyttyset.

Nyt on virusten, hyttysten ja ihmisten suhteesta saatu jälleen uutta tietoa. Cell-lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan hyttyset eivät nimittäin yksin päätä kenestä ne ovat kiinnostuneita. 

Siihen päätökseen osallistuvat tutkimuksen tulosten mukaan myös ainakin Zika- ja denguevirukset. Tämä tapahtuu sikäli epäsuorasti, että ne vaikuttavat tartunnan saaneiden ihmisten ihon mikrobeihin manipuloimalla nämä lisäämään tiettyjen haihtuvien yhdisteiden eritystä. Ja kuinka ollakaan, juuri sellaisten yhdisteiden, jotka houkuttelevat hyttysiä puoleensa. 

Näin hyttyset hakeutuvat erityisen innokkaasti virustartunnan saaneiden ihmisten iholle imeäkseen heidän vertaan - ja saavat samalla kantaakseen viruksia, joiden leviäminen tämän seurauksena on paljon tehokkaampaa kuin se olisi muuten. 

* * *

Kun nyt mikrobeista tuli puhe, niin välitettäköön toinenkin uusi tieto niiden kyvystä manipuloida uhrejaan. Tässä tapauksessa kyse on tavallisista huonekärpäsistä. 

Nehän lisääntyvät ihmisten tavoin parittelemalla. Ja tähän kohtaan on rakentanut oman lisääntymisstrategiansa eräs sieni. 

Sienethän lisääntyvät itiöiden avulla. Ja tämä kyseinen hyönteisille haitallinen sieni toimii siten, että se hakeutuu naaraskärpäsen aivoihin tämän lähestyessä kuolemaa. Sen seurauksena kuoleva naaraskärpänen levittää siipensä siten, että sienen itiöt tulevat mahdollisimman hyvin tyrkylle.  

Lisäksi sieni erittää kärpäskoiraita houkuttelevia tuoksuja sekä muokkaa naaraan pinnan hiilivetyjä siten, etteivät siivekkäät uroot voi vastustaa haluaan harrastaa seksiä kuolleen naaraan kanssa. Näin sienen itiöt tarttuvat niihin ja pääsevät jatkamaan matkaansa parittelusta kyllikseen saaneiden koiraiden matkassa. 

Inhottaako? Niin minuakin, mutta samalla en voi olla ihailematta niitä keinoja, joita evoluutio on kehittänyt pieneliöille, jotta ne voisivat jatkaa sukuaan mahdollisimman tehokkaasti. Sitä paitsi nyt saadusta uudesta tiedosta Zika- ja dengueviruksen käyttäytymisestä saattaa olla hyötyä pyrittäessä kehittämään uudenlaisia keinoja, joilla niiden aiheuttamia epidemioita voitaisiin välttää.

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Afrikan kasvava väestö lisää hyttysten kiinnostusta
Hyttynen on historiantekijä
Seksiä kuolleen kanssa

Afrikan kasvava väestö lisää hyttysten kiinnostusta

Vaikka koronavirus siirtyykin ihmisestä toiseen omin avuin, kulkevat monet muut virustaudit hyttysten välittäminä. Tällaisia vakavia oireita aiheuttavia viruksia ovat mm. dengue- ja Zika-virukset.

Science-lehdessä kerrottiin viime viikolla tutkimuksesta, jossa oli kerätty eri puolilta Afrikkaa hyttysten munia ja kasvatettu niistä aikuisia. Sen jälkeen näiden kasvattien vaintoja oli tutkittu silloin, kun niillä oli vain kaksi mahdollisuutta: hakeutua joko ihmisen tai marsun luokse hankkimaan lisääntymistään varten verta.

Tulokset olivat selkeitä. Afrikan metsistä peräisin olevat hyttyset hakeutuivat kohti marsuja, kun taas puolikuivan ilmaston eli Sahelin alueen hyönteiset suuntasivat kohti ihmistä. Tutkijat selvittivät myös näiden hyttysten sukulaisuussuhteita: mitä samankaltaisempaa niiden perintöaines oli Sahelin alueen hyttysille, sitä hanakampia ne olivat valitsemaan ihmisen imukärsänsä kohteeksi.

Tutkijat huomasivat myös, että hyttyset, jotka olivat peräisin tiheän ihmisasutuksen alueelta, olivat kiinnostuneempia ihmisistä kuin harvaan asuttujen alueiden hyttyset. Lisäksi niiden kiinnostus ihmisiin oli liityksissä ilmaston kuivuuteen: kosteiden olojen kaupunkien hyttyset eivät olleet likimainkaan niin kiinnostuneita ihmisistä kuin kuivia kausia usein kohtaavilta Sahelin alueelta kerätyt.

Jutussa haastateltu tutkija totesikin, että suurten kaupunkien kasvu Afrikan kuiville alueille, kuten Saheliin, saattaa johtaa ajan myötä todelliseen dengue-kuumekatastrofin.

Poimin tämän jutun kirjoitukseni aiheeksi, koska se osoitti jälleen kerran kuinka epäterveellä pohjalla Afrikan nopea väestönkasvu on. Onhan selvää, että väestön kasvaessa ihmiset pakkautuvat kaupunkeihin riippumatta siitä, kuinka kuivassa ympäristössä he asuvat.

Meille eurooppalaisille tämä tarkoittaa kahta asiaa. Ensinnäkin verovarojemme käyttämistä afrikkalaisten hyväksi on entistä helpompi vaatia ja toiseksi lisääntyvät hyttysvälitteiset taudit toimivat vahvoina ajureina ihmisten lähdölle kohti pohjoista.

Pidemmällä aikavälillä on lisäksi mahdollista, että kaupungistumisesta seuraavat luonnonvalintapaineet vaikuttavat joidenkin hyttyslajien evoluutioon siten, että niistä kehittyy erityisesti ihmisellä eläviä kantoja, jotka aikanaan levittävät tällä hetkellä tuntemattomia viruslajeja. Kuten olemme koronaviruksista oppineet, saattaa sellaisella olla vakavia seurauksia. Ja ovathan tauteja levittävät hyttyset olleet jo aiemminkin merkittäviä historiantekijöitä.

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Tappajavirukset kehittyvät tulevaisuudessa yhä todennäköisemmin Afrikassa
Hyttynen on historiantekijä
Nujertaako banaanikärpäsen bakteeri Dengue-kuumeen?

Hyttynen on historiantekijä

Timothy C. Wineguard -niminen sotahistorian tutkija on kirjoittanut kirjan "The Mosquito: A Human History of Our Deadliest Predator", jota en ole lukenut. Sen sijaan luin siitä Karen Masterson -nimisen tutkijan tekemän arvion Nature-lehdestä ja päätin jakaa muutaman sieltä löytämäni tiedonpalasen arvoisan lukijani kanssa. Seuraavassa on siis Mastersonin kirja-arviosta poimittuja tietoja.

Hyttyset ovat siis kirjan mukaan ihmisiä eniten tappavia petoja. Sen levittämät taudinaiheuttajat (jotka omasta mielestäni oikeastaan ovat hyttysten sijasta niitä petoja, mutta unohdetaan tällä kertaa saivartelu) aiheuttavat esimerkiksi kelta-, dengue- ja länsi-Niilin kuumetta sekä malariaa. Pelkästään viimeksi mainittu tappoi vuonna 2017 yhteensä 435 000 ihmistä.

Hyttyset ovatkin loistava liittolainen sotatoimissa. Esimerkiksi 2 500 vuotta sitten ateenalaiset ja spartalaiset torjuivat persialaiset sotajoukot Plataiain taistelussa hyttysten avulla. Tämä tapahtui ohjaamalla ne ennen taistelua soiselle alueelle, missä hyttysten levittämä malaria-loinen teki tuhojaan niin, että persialaisten taisteluvahvuus putosi 40 prosentilla. 

Tämä tapahtui siis juuri ennen kreikkalaisen filosofian, tieteen ja taiteen kulta-aikaa, jonka saavutukset viitoittivat tien kohti länsimaista kulttuuria. Eurooppalaisuuden kannalta tärkeää oli myös kristittyjen sairaaloiden toiminta varhaiskeskiajalla kun ne hoitivat valtavia määriä malariapotilaita ja sitä kautta saivat kansanjoukot kääntymään pakanuudesta kristinuskoon. Sen seurauksena Euroopan väestö valmistautui tietämättään Pyhän saksalais-roomalaisen keisarikunnan syntyyn. 

Mutta ei hyttysten merkitys sotatoimissa rajoitu suinkaan kaukaisiin aikoihin. Kirjan mukaan niillä oli osuutensa myös Yhdysvaltain tappioon Vietnamin sodassa: ei siksi että nämä olisivat hävinneet merkittäviä taisteluita, vaan koska hyttysten levittämät malarialoiset tekivät osaltaan miehistötappioista kotirintamalle kestämättömiä. 

Mielenkiintoinen oli myös tieto siitä, että 95 prosentilta länsiafrikkalaisista puuttuu muilla ihmisillä esiintyvä geeni, jonka koodaamaa pintaproteiinia malarialoinen käyttää infektion alussa. Tämän havaitsivat myös amerikkalaiset orjatyötä teettävät maanviljelijät, joiden tahdosta Amerikan musta väestö on vielä nykyisinkin pääasiassa länsiafrikkalaista alkuperää. Näin siksi, että heidän esi-isänsä eivät sairastuneet muiden afrikkalaisten tapaan malariaan työskennellessään puuvillapelloilla, joten he olivat orjamarkkinoilla haluttua tavaraa.

Malariaa vastaan on tietenkin myös etsitty lääkkeitä. Näin tehtiin myös natsi-Saksassa, missä tahallisissa malarialoisten tartutuksissa kuoli noin 400 ihmistä. Sen sijaan kirjassa vaiettiin - mutta kriitikko toi esille - että samaan aikaan myös Yhdysvalloissa tehtiin samankaltaisia kokeita mm. sotilailla ja vangeilla. Erona oli vain mittakaava - amerikassa onnistuttiin näissä kokeissa tappamaan ainakin 1 000 ja mahdollisesti jopa 3 000 ihmistä.  

Itselläni ei oikeastaan ole näihin tietoihin sen kummempaa lisättävää. Tai ehkä se, että myös meidän kotoiset hyttysemme pystyvät kantamaan ja levittämään malariaa. Ja itse asiassa tautia on myös esiintynyt maassamme aiemmin ja vielä vuosina 1944–1945 esiintyi Suomessa parin tuhannen tapauksen epidemia. Nykyisin sitä esiintyy ainoastaan lomailun ja maahanmuuton seurauksena, mutta ilmaston lämmetessä ennustetulla tavalla se saattaa jälleen yleistyä myös Suomessa. 

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Suomalaisten Y-kromosomi syrjäytynee seuraavien vuosituhansien aikana
Polveutuvatko kreikkalaiset antiikin helleeneistä?
Ilmastonmuutokset korreloivat Euroopan historian suurten tapahtumien kanssa

Miksi hyttyset pistävät yksiä enemmän kuin toisia?

Näin Pariisin terrori-iskujen jälkimainingeissa on hyvä siirtää ajatukset kylmänsynkeästä marraskuusta ja terrorismista kesäiseen iltaan ja järven rannalle. Aurinko jaksaa paistaa melkein läpi yön ja lämmin iltatuuli hyväilee kasvoja. Tunnelman täydentävät pienet inisevät lentäjät, jotka istahtelevat kerta toisensa jälkeen saman ihmisen säärille, käsivarsille ja kämmenille. Mutta miksi?

Asiaa on tutkittu amerikkalaisten ja brittiläisten tutkijoiden tekemässä yhteistutkimuksessa. Siinä selvitettiin hyttysen valintaprosessia ihmisten puhtaasta kädestä erittyvien hajujen välillä. Kokeeseen osallistui 18 identtistä ja 19 ei-identtistä naispuolista kaksosparia, joiden iät vaihtelivat 50 ja 90 vuoden välillä.

Kokeessa hyttyset valitsivat reittinsä Y-kirjaimen muotoisen putkirakennelman sisällä siten, että jokaisessa kokeessa putken Y-kirjaimen alaosaan päästettiin 20 hyttystä. Y-kirjaimen muotoisen putkiston eri haaroista puolestaan pumpattiin eri ihmisten hajulla varustettua tai puhdasta ilmaa.

Tutkimuksessa käytettiin neljää erilaista koeasetelmaa: 1) kaksonen vs. puhdas ilma, 2) toinen kaksonen vs. puhdas ilma, 3) kaksonen vs. toinen kaksonen ja 4) puhdas ilma vs. puhdas ilma. Lopuksi tuloksista laskettiin se, kuinka voimakkaasti hyttysen houkuttelevuus periytyy ihmisellä.

Tulosten mukaan identtisten kaksosten välinen korrelaatio oli merkittävästi suurempi kuin ei-identtisten kaksosten ja siten ihmisen houkuttelevuus hyttyselle on voimakkaasti periytyvä ominaisuus. Tällä seikalla on muutamia mielenkiintoisia seurauksia.

Ensinnäkin voidaan todeta, että hyttysten eniten vainoamat vanhemmat saavat keskimääräistä useammin hyttysten vainoamia lapsia. Ja vastaavasti, jos kumpikaan vanhemmista ei kiinnosta hyttysiä, eivät ne luultavasti hakeudu kiusaamaan myöskään näiden lapsia. Ei kuitenkaan aina.

Hyttyshoukuttelevuuden voimakkaasta periytyvyydestä seuraa myös se, että jos niin haluttaisiin, olisi melko helppoa jalostaa ihmisrotu, jota hyttyset eivät kiusaisi juuri lainkaan. Tai vaihtoehtoisesti voitaisiin jalostaa oikea masokistien heimo, joka houkuttelisi hyttyset luokseen kuin hunaja mehiläisen.

Että tuliko tässä nyt arvoisan lukijani mielestä popularisoitua varsinainen nollatutkimus?

Työssä tutkittu hyttynen on Aedes aegypti, joka tunnetaan dengue-viruksen aiheuttaman denguekuumeen levittäjänä. Denguekuumeeseen sairastuu maailmalla vuosittain 50-100 miljoonaa ihmistä, joista 25 000 kuolee. Suomessakin näitä kaukomatkoilta tartunnan saaneita sairaustapauksia hoidetaan vuosittain kymmeniä. Virusta vastaan ei ole rokotetta eikä spesifistä lääkettä.

Nyt tehdyn tutkimuksen tärkeintä antia oli sen varmistaminen, että ihmisten väliset erot hyttysten kohteena ovat periytyviä ja liittyvät kehon erittämiin hajuihin. Tätä tietoa voidaan jatkossa hyödyntää pyrittäessä kehittämään virusta vastaan esimerkiksi tehokkaita karkotteita. Ehkäpä sen seurauksena denguekuumekin saadaan jonain päivänä kuriin.

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Nujertaako banaanikärpäsen bakteeri Dengue-kuumeen?