Tutkimus- ja kehityshankkeet

Tutkimussivuista on helppo tehdä vaikuttavan näköisiä.

Kun sivulle lisätään aikajana, muutama laboratoriokuva ja kaukainen välitavoite nimeltä ”herättäminen”, kokonaisuus alkaa helposti näyttää vaikuttavalta. Silloin organisaatio voi näyttää tieteelliseltä, vaikka työ ei käytännössä muuttaisi potilaan hoitoketjua millään tavoin.

Mielestämme vaatimustason on oltava korkeampi.

Tomorrow.bion tutkimuksella on oltava kaksi mahdollista tehtävää: sen on joko parannettava jo käytössä olevaa menetelmää tai ratkaistava jokin todellinen este kryosäilytyksen ja mahdollisen tulevan herättämisen väliltä.

Joskus tuloksena on uusi laite ambulanssiin. Joskus se on mittaus, joka osoittaa, missä kohdassa menetelmä yhä pettää. Joskus kyse on pitkän aikavälin hankkeesta, jonka kehittäminen potilaskäyttöön voi kestää vuosia.

Kaikki nämä ovat aitoja edistysaskelia. Niitä ei pidä esittää samanarvoisina saavutuksina.

Seuraava potilas on tärkein

Ihmisen kryosäilytystoimenpidettä ei tehdä valvotussa laboratoriossa ennalta valittuna ajankohtana.

Toimenpide alkaa siellä, missä jäsen kuolee. Tiimi voi joutua työskentelemään ahtaassa tilassa, kohdata vaikeuksia suoniyhteyden avaamisessa, odottaa kuolintodistusta tai kuljettaa potilasta tuntikausia ennen seuraavaa vaihetta.

Ensimmäinen tutkimus- ja kehityskysymyksemme on siksi hyvin käytännönläheinen: mikä tekee seuraavasta toimenpiteestä nopeamman, tasalaatuisemman ja helpomman suorittaa oikein?

Siksi osa Tomorrow.bion hyödyllisimmästä kehitystyöstä on varsin arkista.

Olemme rakentaneet leikkausharjoittelunukkeja, joiden sisäanatomia vastaa todellista anatomiaa, ambulanssiin suunnitellun leikkausjääaltaan sekä jäähdytysmaskin, joka kierrättää kylmää vettä pään ympärillä ja jättää tiimille työskentelytilaa.

Ne ratkaisevat arkisia ongelmia. Harjoittelun pitää olla toistettavissa. Laitteiden pitää mahtua oikeaan ajoneuvoon. Jäähdytyksen pitää alkaa nopeasti ilman, että työtila muuttuu kaaokseksi.

Rehellisesti sanottuna tällainen tekninen työ on vähemmän hohdokasta kuin puhe kryosäilytyksen kumoamisesta. Juuri tällainen työ voi parantaa säilytyksen laatua jo nyt.

Sama logiikka koskee kanylointia, perfuusiota ja kentällä tapahtuvaa jäähdytystä. Tomorrow.bion vuonna 2026 julkaistu suunnitelma sisältää kokeita nopeammista pääsytekniikoista, kuten monipisteisestä kanyloinnista ja varhaisemmasta huuhtelusta reisivaltimon kautta alkuvaiheen vakauttamisen jatkuessa.

Kyse on kokeista, ei vakiintuneista väitteistä. Tekniikka voidaan ottaa osaksi vakioprotokollaa vasta, kun tiimi pystyy käyttämään sitä luotettavasti ja näyttö osoittaa, että lisääntynyt monimutkaisuus tuottaa todellista hyötyä.

Tällä erolla on merkitystä. ”Aiomme testata sitä” on rehellinen väite. ”Käytämme sitä” edellyttää näyttöä siitä, että menetelmä on käytössä.

Tavoite ei ole uutuus. Tavoitteena on lyhentää lämpimän iskemian aikaa, nopeuttaa jäähdytystä ja parantaa kryoprotektanttien jakautumista todellisissa ihmistapauksissa.

Mittauksia tarvitaan, sillä pelkkä luottamus ei riitä tiedoksi

Menetelmää ei voi kehittää järjestelmällisesti, jos jokaisesta tapauksesta voidaan todeta vain, että ”tiimi teki parhaansa”.

Tiimi teki tietenkin parhaansa. Se ei kerro tuloksesta juuri mitään.

Tomorrow.bio tallentaa potilaan aikajanan, lämpötilat ja toimenpidetiedot, jotta tapahtumat voidaan tarkastella jälkikäteen sen sijaan, että ne rekonstruoitaisiin muistin varassa. S-MIX-mittari yhdistää ajan, lämpötilan ja aineenvaihdunnan tuen mallinnetuksi arvioksi iskeemisestä altistuksesta.

Se on hyödyllinen, koska kuusikymmentä minuuttia yhdessä lämpötilassa ei merkitse biologisesti samaa kuin kuusikymmentä minuuttia toisessa. Kyse on silti edelleen mallista, ei mikroskooppikuvasta eikä suorasta mittauksesta muistin säilymisestä.

Kryoprotektion ja tietokoneohjatun jäähdytyksen jälkeen Tomorrow.bio kuvaa jokaisen ihmispotilaan tietokonetomografialla nestemäisen typen lämpötilassa ennen pitkäaikaissäilytystä.

Kuvauksen tekeminen aina samassa lämpötilassa on tärkeää. Röntgensäteen vaimeneminen muuttuu fysikaalisten olosuhteiden mukaan, joten potilaiden vertailu samassa kryogeenisessä lämpötilassa antaa yhtenäisemmän perustan kryoprotektanttien jakautumisen arvioimiseksi ja pitoisuudeltaan heikkojen tai jäätyneiden alueiden tunnistamiseksi.

Tämä on yksi laadunvalvontamme vahvimmista osista. Se ei silti vastaa kaikkiin kysymyksiin.

Tietokonetomografialla ei voida nähdä solukalvoja, synapseja eikä hienorakenteita, joiden ajatellaan olevan muistin ja identiteetin kannalta olennaisia. Laadukas kuvantaminen on siksi tärkeä osa näyttöä, mutta se ei lopullisesti osoita, että aivojen hienorakenne on säilynyt.

Siksi Tomorrow.bio on ottamassa ohjelmaansa mukaan hienorakenteen laadunvarmistusta. Jäsenen suostumuksella pieniä näytteitä aivoista tai selkäytimestä tai molemmista voidaan tutkia elektronimikroskopialla.

Tavoitteena on arvioida säilymistä tarkkuudella, johon tietokonetomografia ei yllä. Elokuuhun 2026 mennessä Tomorrow.bio oli kertonut työstä julkisesti, mutta ei ollut julkaissut potilaiden elektronimikroskopiatuloksia, joiden perusteella hienorakenteen säilymistä koskevaa ongelmaa voisi pitää ratkaistuna.

Näin eri mittausmenetelmät täydentävät toisiaan. S-MIX kuvaa mallinnettua iskeemistä altistusta. Toimenpidetiedot näyttävät, miten perfuusio ja jäähdytys etenivät. Tietokonetomografia antaa kuvan koko potilaan tiheysjakaumasta. Elektronimikroskopia voi tarkastella valittua kudosta huomattavasti tarkemmalla resoluutiolla.

Yksittäisen mittarin ei pidä antaa ymmärtää, että se mittaisi kaiken olennaisen.

Koko lähestymistapa esitellään artikkelissa ”miten arvioimme säilytyksen laatua”.

Vaikein työ vaatii aikaa

Paremmat kenttätoimenpiteet vähentävät vaurioita. Parannetut mittaukset kertovat, mitä on jäljellä. Kumpikaan ei yksin tee kryosäilytyksestä palautettavaa.

Se pidempi tie sisältää parannetut kryoprotektantit, säilytyksen vähemmällä lämpömekaanisella rasituksella, hallitun uudelleenlämmityksen, kryoprotektanttien poiston, reperfuusion, korjauksen ja lopulta biologisen toiminnan palauttamisen.

Kukin ongelma kytkeytyy seuraavaan.

Tehokkaampi kryoprotektantti voi ehkäistä jään muodostumista paremmin, mutta lisätä toksisuutta. Nopeampi annostelu voi suojata kudosta aikaisemmin, mutta tekee paineen ja edeeman hallinnasta vaikeampaa. Laboratorioelimessä hyvin toimiva protokolla voi toimia toisin kudoksessa, jota on edeltänyt todellinen iskemiajakso.

Siksi Tomorrow.bion kryoprotektanttitutkimuksessa tarkastellaan todellisia käyttötilanteita, ei pelkästään ihanteellisia laboratorio-olosuhteita.

Vuonna 2026 julkaistu ohjelma sisältää nykyisen kryoprotektantin uuden version sekä mahdollisia veri-aivoesteeseen vaikuttavia aineita, joiden tarkoituksena on vähentää aivojen kuivumista ja kutistumista perfuusion aikana. Nämä ovat kehitystavoitteita siihen asti, kunnes toteutus ja tulokset on dokumentoitu.

Säilytys tuo mukanaan toisen ongelman. Lasittuneen kudoksen jäähdyttäminen lämpötilaan minus 196 celsiusastetta aiheuttaa kutistumista ja voi lisätä lämpömekaanista rasitusta.

Intermediate Temperature Storage eli ITS tarkoittaa säilytystä, jossa potilaan lämpötila pidetään olennaisen lasisiirtymäalueen alapuolella ilman, että sitä lasketaan kokonaan nestemäisen typen lämpötilaan.

Elokuussa 2026 ensimmäinen ihmiskokoinen ITS-järjestelmä saapui EBF:n tiloihin Sveitsissä. Tomorrow.bio on ensimmäinen kryosäilytysorganisaatio, jolla on käytössään tällainen ihmiskokoinen järjestelmä.

Se ei ole vielä säännöllisessä potilaskäytössä.

Järjestelmä on useita kuukausia kestävässä testivaiheessa, jossa mitataan lämpötilan vakautta, lämpötilan tasaisuutta eri kohdissa, typenkulutusta, säätöjärjestelmän toimintaa ja toimintaa vikatilanteissa. Järjestys on tärkeä: järjestelmä vastaanotetaan, varustetaan mittalaitteilla, testataan myös ääritilanteissa, sen toiminnan rajat määritellään ja vasta sen jälkeen arvioidaan, onko se valmis potilaskäyttöön.

Säilytyksen jälkeen tulee vaikein osa.

Mahdollinen tuleva herättäminen edellyttäisi suurten kudosmäärien tasaista lämmittämistä ilman halkeilua tai jään muodostumista. Kryoprotektantit olisi poistettava, verenkierto palautettava ja vauriot korjattava ilman uusia vaurioita.

Mikään nykyinen teknologia ei pysty tähän kryosäilötyn ihmisen kohdalla. Ei ole myöskään takeita siitä, että sellaista teknologiaa koskaan syntyy.

Tomorrow.bion tiekartassa nostetaan esiin lämmitys, reperfuusio, korjaus ja toiminnan palauttaminen, koska nämä ovat ratkaistavia ongelmia. Niiden nimeäminen ei tarkoita, että ne olisi ratkaistu.

Pidämme kuitenkin parempana vaativaa tutkimusohjelmaa, joka lähtee todellisista esteistä, kuin rauhoittelevaa kertomusta, jossa siirrytään suoraan säilytyksestä herättämiseen.

Teknisiä esteitä käsitellään artikkeleissa ”Palautettavan kryosäilytyksen haasteet” ja ”Miten herättäminen voitaisiin joskus toteuttaa”.

Tiekartan pitäisi näyttää, mikä on muuttunut

Yksi asia on käynyt selväksi keskusteluissa jäsentemme kanssa: ihmiset haluavat nähdä työn tulokset.

He haluavat tietoa toimenpiteiden kehityksestä, laatutuloksista, EBF:n edistymisestä ja siitä, mikä on edelleen kokeellista. Se on kohtuullinen odotus, kun ihminen tekee organisaation kanssa erittäin pitkäaikaisen sitoumuksen.

Tomorrow.bio julkaisee tutkimus- ja kehitystiekarttansa, vuosittaiset painopisteensä, tekniset asiakirjansa ja tapausraporttinsa, jotta lukija voi arvioida muutakin kuin pelkkiä lupauksia.

Raportit ovat tärkeitä, koska todellisissa tapauksissa kehitystyö joutuu käytännön kokeeseen. Jäähdytyskäyrä, tietokonetomografian tulos tai vaikea perfuusio voi paljastaa heikkouden, joka ei käy ilmi siistitystä kaaviosta.

Silloin hyödyllinen kysymys muuttuu konkreettiseksi: mitä opimme, mikä protokollassa muuttui ja parantuivatko seuraavat tapaukset?

Kehitys ei etene suoraviivaisesti. Osa kokeista epäonnistuu. Osa ideoista korvataan. Kielteinenkin tulos voi olla arvokas, jos se estää meitä toistamasta samaa virhettä potilaan kohdalla.

Suunta pysyy kuitenkin selvänä.

Tehdään seuraavasta toimenpiteestä parempi. Mitataan se rehellisesti. Hyödynnetään opittua seuraavan toimenpiteen parantamisessa. Samalla ratkaistaan laajempia ongelmia, jotka ovat säilytyksen ja herättämisen välissä.

Siihen Tomorrow.bion tutkimus- ja kehitystyö tähtää.

Lisää aiheesta

Sovellettu tekniikka Tomorrow.biossa
Miten säilytyksen laatua arvioidaan
Modern Cryogenic Storage System (ITS)
Miten herättäminen voitaisiin toteuttaa