Farmasian tiedekunta

 

Recent Submissions

  • Vanhanen, Saara (2015)
    Erilaisia lääkehoidon arviointimenetelmiä on kehitetty monissa maissa parantamaan lääkehoitoa. Suomessa lääkehoidon kokonaisarviointi kehitettiin 2000-luvulla. Tutkimuksia lääkehoidon kokonaisarvioinnin vaikuttavuudesta on tehty Suomessa vain muutamia, mutta maailmalta tutkimuksia löytyy enemmän. Tämän pro gradu -tutkielman kirjallisuusosion tarkoituksena oli tutkia, minkälaisia mittareita on käytetty lääkehoidon arvioinnin tutkimuksissa ja millaisia tuloksia niistä on saatu. Mittareina on usein käytetty lääkityksen tarkoituksenmukaisuuteen liittyviä mittareita, kuten lääkitykseen liittyviä ongelmia (Drug Related Problems, DRP), lääkityksen tarkoituksenmukaisuusindeksiä (Medication Appropriateness Index, MAI) ja mahdollisesti iäkkäille sopimattomien lääkkeiden tietokantoja. Näihin mittareihin, kuten lääkitykseen liittyviin ongelmiin, lääkehoidon arvioinneilla on ollut positiivinen vaikutus. Elämänlaatumittareihin lääkehoidon arvioinneilla ei ole tutkimusten mukaan ole saatu vaikutusta. Toimintakykyä mittaavia mittareita ei ole paljon käytetty lääkehoidon arviointien tutkimuksissa ja niistä saadut tulokset ovat olleet ristiriitaisia. Omahoitosuunnitelma 2100 (OMA21) -tutkimushanke, joka tutkii lääkehoidon kokonaisarvioinnin vaikuttavuutta suomalaisessa terveydenhuollossa, voisi mahdollisesti pitkän seuranta-aikansa puolesta tuottaa tuloksia myös elämänlaatu- ja toimintakykymittareihin. Tutkielman kokeellisessa osiossa tarkoituksena oli arvioida Omahoitosuunnitelma 2100 (OMA21) -tutkimushankkeen lääkehoidon kokonaisarviointien tasalaatuisuutta tekemällä neljälle interventiopotilaalle rinnakkaisarvioinnit ja katsoa, kuinka paljon esiin nostetuista ongelmista oli samoja eri arvioijilla. Arvioinneista esille nostetuista ongelmissa oli paljon hajontaa. Yhteensä 40 eri ongelmasta vain 17,5 % oli samoja kaikilla arvioijilla. Lisäksi 12 potilaan lääkehoidon kokonaisarvioinneista havaituille ongelmille tehtiin lääkitykseen liittyvien ongelmien luokitus PCNE V6.2 -luokituksen mukaan. Tapauksista havaittiin yhteensä 69 ongelmaa, joista PCNE V6.2 -luokituksen mukaan yleisin ongelmaluokka oli hoidon teho (P1) (37,7 %). Ongelmille löydettiin yhteensä 92 syytä, joista yleisin oli lääkkeen valinta (C1) (39,1 %). Lisäksi kokeellisessa osiossa arvioitiin Kustannus Oy Duodecimin kehittämää lääkityksen kokonaisarviointityökalun (EBMeDS) käytettävyyttä OMA21-tutkimushankkeessa. Työkalun käytettävyys arvioinneissa todettiin olevan rajallinen potilastietojärjestelmässä olevien kirjaamismerkintöjen, kuten lääkelistan ja indikaatioiden, puutteen vuoksi. Vain noin 30 % (vaihteluväli 0-57 %) lääkkeistä oli ilmoitettu indikaatio. Työkalu voisi kuitenkin jatkossa nopeuttaa lääkitykseen liittyvien ongelmien määrittämistä vuosikontrollien yhteydessä OMA21-tutkimushankkeessa, jos potilaiden tiedot saadaan kirjattua potilastietojärjestelmiin oikein, koska työkalu pitää sisällään monenlaisia tietokantoja, joita arvioinneissa usein käytetään.
  • Soini, Esa-Matti (2015)
    Silmän takaosan sairaudet, kuten silmänpohjan ikärappeuma ja diabeettinen retinopatia ovat vakavia verkkokalvoa vaurioittavia sairauksia, jotka voivat johtaa näkövaurioihin ja sokeutumiseen. Silmän etuosan sairauksia voidaan hoitaa silmän pinnalle annosteltavilla silmätipoilla, mutta silmän takaosan kudoksiin niiden avulla ei ole mahdollista saada riittävän suuria lääkeainepitoisuuksia. Tällä hetkellä silmän takaosan sairauksien lääkehoidossa käytetäänkin pääasiassa lasiaisen sisäisiä injektioita ja implantteja. Intravitreaaliseen annosteluun liittyy kuitenkin huomattavia riskejä, kuten verkkokalvon irtauma ja endoftalmiitti, minkä lisäksi toimenpide on potilaalle epämiellyttävä. Turvallisemmalle ja potilasystävällisemmälle annosmuodolle olisi siis tarvetta. Systeemisen annon jälkeen veriverkkokalvoeste ja veri-kammioneste-este rajoittavat lääkeaineiden pääsyä verenkierrosta silmän sisäosiin. Erikoistyön tavoitteena oli rakentaa farmakokineettinen simulaatiomalli, jolla ennustetaan silmäsairauksien hoidossa käytettävien lääkeaineiden jakautumista silmään systeemisen annon jälkeen. Tällainen malli olisi erittäin hyödyllinen lääkekehityksen apuvälineenä ennustamaan uusien tutkittavien lääkeaineiden farmakokinetikkaa ja jakautumista silmään systeemisestä verenkierrosta. Mallin ennustekykyä testattiin kymmenellä lääkeaineella, joille on julkaistu pitoisuudet lasiaisessa ja verenkierrossa kaneilla systeemisen annon jälkeen. Keskimäärin simulaatiomallin ennustetarkkuus oli varsin hyvä, sillä simuloitu lasiaisen lääkeainepitoisuuden AUC oli 125 % mitatusta ja Cmax 117 % mitatusta. Mallin ennustetarkkuudessa oli kuitenkin huomattavaa vaihtelua lääkeaineiden välillä, sillä pienimmillään mallin ennustama silmän AUC oli 15 % vertailuarvosta ja suurimmillaan 403 %. Tällaisenaan malli ei siis ole riittävän hyvä käytettäväksi lääkekehityksen apuvälineenä. Simulaatiomallin toimivuutta voisi olla mahdollista parantaa lisäämällä siihen aktiivisen kuljetuksen vaikutus ja käyttämällä 2-tilamallia systeemikinetiikan mallinnuksessa.
  • Aaltonen, Linda (2015)
    Parkinsonin tauti on keskushermostoa rappeuttava sairaus, jossa nigrostriataaliset dopaminergiset liikehermosolut tuhoutuvat, mikä aiheuttaa taudille tyypillisiä motorisia oireita. Tämänhetkinen lääkehoito perustuu pääasiassa taudin oireiden helpottamiseen, mutta se ei vaikuta taudin etenemiseen tai hermoston rappeutumisen estämiseen. Tärkein käytössä oleva lääkeaine on dopamiinin esiaste L-dopa, jonka pitkäaikaista käyttöä rajoittaa sen puutteellinen teho ja haittavaikutukset, joista merkittävimpiä ovat pakkoliikkeet eli dyskinesiat. Tämän tutkielman kirjallisessa osassa käsitellään lyhyesti Parkinsonin tautia ja sen lääkehoitoa. Syvällisemmin keskitytään kolinergisen järjestelmän nikotiinireseptoreihin ja histamiinireseptoreihin, sekä näihin reseptoreihin vaikuttavien lääkeaineiden vaikutuksiin Parkinsonin taudin 6-OHDA-jyrsijämallissa. Tutkimuksen kokeellinen osa koostui kahdesta osakokeesta, joissa hiirille tehtiin toispuoleinen leesio striatumiin 6-hydroksidopamiinilla (6-OHDA:lla). Ensimmäisen osakokeen tarkoitus oli selvittää histamiinin H3-reseptoriantagonistin JNJ-39220675:n ja 7-nikotiinireseptoriagonistin PHA-543613:n, sekä niiden yhdistelmähoidon vaikutuksia hiirien motoriikkaan ja striatumin välittäjäainepitoisuuksiin. Vaikutuksia motoriikkaan tutkittiin kahden ja neljän viikon kuluttua 6-OHDA-injektiosta sylinteritestillä, D-amfetamiinilla aiheutetun pyörimiskäyttäytymisen kokeella sekä riippumistestillä. Käyttäytymiskokeiden jälkeen hiiret lopetettiin, ja niiden striatumeista määritettiin HPLC-laitteistolla dopamiinin ja 5-HT:n, sekä näiden aineenvaihduntatuotteiden pitoisuudet. Toisen osakokeen tarkoituksena oli selvittää, lievittääkö nikotiini Ldopan aiheuttamia dyskinesioita. Tässä kokeessa 6-OHDA injektoitiin kahteen eri kohtaan striatumia, minkä tarkoitus oli aiheuttaa laajempi dopaminerginen hermosolutuho kuin ensimmäisessä osakokeessa. Leesioiden kehittymistä havainnoitiin sylinteritestillä kaksi kertaa ennen lääkehoidon aloitusta. Ennen L-dopahoidon aloitusta osa hiiristä lopetettiin, ja niiden striatum- ja substantia nigra -alueilta analysoitiin immunohistokemiallisella TH-värjäyksellä dopamiinihermosolujen tuhoutumisen laajuutta. Päivittäinen Ldopahoito yhdessä benseratsidin kanssa aloitettiin, kun 6-OHDA-injektiosta oli kulunut 49−63 vuorokautta. Samaan aikaan osalle hiiristä vaihdettiin normaalin juomaveden tilalle nikotiinivesi. Lääkehoidon aikana dyskinesioiden kehittymistä havainnoitiin videoimalla hiiriä kerran viikossa. Lisäksi sylinteritesti tehtiin vielä kerran kuukauden kuluttua L-dopahoidon aloituksesta. Ensimmäisessä osakokeessa H3-reseptoriantagonisti JNJ-39220675 näytti lupaavalta motoriikan parantamisessa, koska viikolla 2 tehdyssä sylinteritestissä hiiret käyttivät enemmän leesion heikentämän puolen tassua ja pyörivät vähemmän leesion suuntaan eli ipsilateraalisesti D-amfetamiinilla aiheutetun pyörimiskäyttäytymisen kokeessa kuin kontrollihiiret. Myös yhdistelmähoito vähensi pyörimistä, mutta sylinteritestissä hoidolla ei ollut vaikutusta hiirien tassujen käyttöön viikon 2 kokeissa. Koska epäsymmetria motoriikassa saatiin tuhoamalla dopaminergiset hermosolut toispuoleisesti, voi motoriikan tasapainottuminen olla seurausta dopamiinin vapautumisen estosta terveellä puolella, leesiopuolen dopamiinin vapautumisen lisääntymisestä tai dopaminergisen postsynaptisen signaloinnin vahvistumisesta leesiopuolella. Viikolla 4 saadut käyttäytymiskokeiden tulokset eivät ole luotettavia, sillä striatumnäytteistä tehtyjen analyysien perusteella dopamiinipitoisuudet leesiopuolella olivat hyvin lähellä terveen puolen arvoja. Tämä merkinnee sitä, että leesio on lähtenyt palautumaan. Toisessa osakokeessa hiirille ilmaantui dyskinesioita, joita nikotiinihoito vähensi. Lisäksi sylinteritestissä leesion heikentämän puolen etutassun käyttö oli vähäisempää, mikä näkyi myös TH-värjäysten tuloksissa. Näiden perusteella 6-OHDA:n injektiopaikka, valitut lääkeaineannokset ja koeasetelma näyttävät sopivan dyskinesioiden arviointiin. Dyskinesioiden esiintyminen ja nikotiinin vaikutus niihin näkyi voimakkaimpana vartalon alueen liikkeissä. Raajojen liikkeissä dyskinesiat jäivät vähäisiksi, mutta nikotiinihoito laski niitäkin.
  • Pottonen, Riitta-Liisa (2015)
    Lääkitysturvallisuus on lääkkeiden käyttöön liittyvää turvallisuutta. Lääkityspoikkeamat ovat lääkehoitoon liittyviä tapahtumia, jotka voivat johtaa vaaratapahtumaan. Lääkehoito on moniammatillista yhteistyötä, jonka jokaiseen vaiheeseen liittyy lääkityspoikkeamien riski. Mahdollisten turvallisuusriskien tunnistaminen on tärkeää, jotta vaaratapahtumat voidaan ehkäistä. Lääkityspoikkeamia voi ilmaantua esimerkiksi siirrettäessä lääkemääräyksen tietoja lääkityslistaan. On tärkeää, että lääkityslistat ovat tiedoiltaan oikeita ja ajantasaisia, jotta potilaiden lääkehoito onnistuu. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, ovatko perusterveydenhuollon lääkityslistat ajantasaisia, täsmällisiä ja helppolukuisia. Tavoitteena oli myös selvittää, millaisia tulkinnanvaraisuuksia lääkityslistoihin liittyi. Yhden kaupungin osalta kotona olevia lääkityslistoja verrattiin perusterveydenhuollon lääkityslistoihin ja selvitettiin, olivatko lääkitystiedot keskenään samanlaisia. Aineistona oli 240 perusterveydenhuollon lääkityslistaa kolmesta Suomen kaupungista. Lääkityslistoissa oli yhteensä 3062 käytössä olevaa lääkettä. Suurin osa lääkityslistoista oli tulostettu potilastietojärjestelmästä. Osa listoista oli kopioitu kotoa dosetin takaa. Lääkityslistat käytiin systemaattisesti läpi ja niissä havaitut puutteet kirjattiin Microsoft Excel -ohjelmalla tehtyyn taulukkoon. Aineisto siirrettiin SPSS 20 -ohjelmaan, jolla tehtiin tilastollinen analyysi. Suurin osa (73 %, n=174) lääkityslistoista (n=240) sisälsi puutteita. Viidesosa (n=612) käytössä olleista lääkityslistojen lääkkeistä (n=3062) sisälsi puutteellisia lääketietoja. Puutteita oli yhteensä 807 (keskimäärin 3,4 puutetta/lääkityslista). Eniten puutteita oli annosteluajoissa (n=277) ja annostuksissa (n=241). Listoissa oli päällekkäisiä lääkkeitä, joihin liittyi paljon tulkinnanvaraisuutta. Lääkkeiden lopetukset eivät aina olleet riittävän selkeästi merkattuja. Vain yhden kaupungin listoissa oli kohta käyttötarkoituksille. Kotona olevissa lääkityslistoissa (n=62) oli jonkun verran eroavaisuuksia verrattuna terveyskeskuksen lääkityslistoihin. Tämän tutkimuksen perusteella lääkityslistoissa esiintyy paljon puutteita ja tulkinnanvaraisuuksia. Lääkityslistojen perusteella ei voi aina luotettavasti päätellä potilaan sen hetkistä lääkitystä. Epäselvien lääkityslistojen tulkitseminen kuluttaa turhaan lääkärien ja hoitohenkilökunnan aikaa. Puutteelliset lääkityslistat ovat riski potilasturvallisuudelle. Yhdenmukainen lääkityslista kaikissa terveydenhuollon toimipisteissä on tärkeä tulevaisuuden tavoite. Sähköisen reseptin, kansallisen terveysarkiston ja tiedonhallintapalvelun kehittämän lääkityslistan odotetaan ratkaisevan ainakin joitakin lääkityslistoihin liittyviä ongelmia.
  • Heikkilä, Aki (2015)
    Lähdemolekyylien etsiminen on yksi lääkekehityksen ensimmäisiä vaiheita, joka voidaan suorittaa käyttämällä tietokoneavusteisia menetelmiä. Ligandeja voidaan telakoida kohdeproteiineihin käyttäen erilaisia telakointiohjelmia. Nämä ohjelmat ovat yleensä kalliita ja vaativat usein erikoisvalmisteisia tehokkaita tietokoneita toimiakseen. On kuitenkin olemassa joitakin ilmaisia ohjelmia, joiden avulla telakointia voidaan tehdä kotikäyttöön suunnatuilla tietokoneilla. Tämän pro gradu –työn tarkoituksena oli tutkia kuinka hyvin kyseisiä ohjelmia voidaan käyttää telakointiin ja samalla luoda ohjeet siitä, miten tämä tulisi toteuttaa. Kohdemolekyyliksi valittiin proteiinikinaasi C (PKC), joka on osa suurempaa seriini- ja treoniinikinaasien ryhmää ja muodostuu 10:stä isoentsyymistä. Eri isoentsyymeillä on erilaiset tehtävänsä eri soluissa ja niiden toimintaan vaikutettaessa lääkeaineen selektiivisyydellä on suuri merkitys. Kinaasien suuri määrä ja niiden rakenteiden samankaltaisuus tekee tästä tehtävästä kuitenkin erittäin vaikean. Tutkimusta varten luotiin MODELLER-ohjelmalla homologiamallit kaikista isoentsyymeistä perustuen kolmen eri PKC:n ratkaistuun kiderakenteeseen (pdb: 1XJD, 2I0E ja 3A8W). Näihin malleihin telakoitiin joukko molekyylejä, jotka haettiin ilmaisesta ZINC-tietokannasta. Telakointiin käytettiin Autodock Vina:a ja skriptiä, joka kehitettiin useiden molekyylien telakoimiseen usean kohdemolekyylin kanssa. Telakointien tuloksena paljastui muutamia mielenkiintoisia molekyylejä. Kuusi telakoiduista molekyyleistä todettiin mahdollisiksi lähdemolekyyleiksi, joiden jatkotutkimus voisi olla tarpeen. Näille molekyyleille ei löytynyt patentteja eikä aikaisempia kokeellisia sitoutumistuloksia kinaasien kanssa. Mielenkiintoisin löytö oli kuitenkin kolurasetaamin paljastuminen mahdolliseksi PKC:n toiminnan estäjäksi. Kolurasetaami on rasetaami-rakenteinen nootrooppi, jonka vaikutuksen oletetaan välittyvän PKC aktivaation kautta. On kuitenkin viitteitä siitä, että PKC estäjät pidentävät entsyymien elinikää soluissa ja tämä saattaa johtaa aktiivisuuden lisääntymiseen. Kolurasetaami saattaisikin olla hyvä väline proteiinikinaasien monimutkaisen säätelyn selvittämiseen. Tässä työssä käytetyt skriptit ja menetelmät tullaan julkaisemaan vapaaseen käyttöön.
  • Saukkonen, Anni (2015)
    Amyotrofinen lateraaliskleroosi (ALS) on etenevä lopulta kuolemaan johtava tahdonalaisia liikehermoja rappeuttava sairaus, johon ei tällä hetkellä ole parantavaa hoitoa. Lihastoiminnan vaikeutuminen ja lopulta hengityslihaksiston toiminnan lakkaaminen johtavat kuolemaan keskimäärin 1-3 vuotta diagnoosin saamisesta. Periytyvä tyyppi eli familiaarinen ALS (fALS) kattaa noin 5-10 % tapauksista ja loput 90-95 %:a tapauksista ovat syntysyiltään tuntemattomia eli sporadisia (sALS), mutta oireiltaan fALS:ia vastaavia. Tyypillisesti ALS:iin sairastutaan keskimäärin 40-60 –vuotiaana ja maailmanlaajuinen ilmaantuvuus on vuositasolla 1-2/100000. Äskettäin löydetty dopamiinisolujen hermokasvutekijä, CDNF, (engl. cerebral dopamine neurotrophic factor), on osoittautunut tehokkaaksi dopaminergisiä hermosoluja suojaavaksi Parkinsonin tautimallissa. Lisäksi tiedetään, että CDNF:ää esiintyy hiirten lihaksissa luonnostaan ja sen tehtäviin kuuluu muun muassa solujen suojaaminen ER–stressiltä, joka on yksi ALS:in patofysiologiaan liittyvä tekijä. Tämän tiedon valossa onkin perusteltua tutkia CDNF:n vaikutuksia ALS:in eläinmallissa, jotta tällä hetkellä ainoalle myyntiluvan saaneelle lääkkeelle, anti-glutaminergiselle rilutsolille, saataisiin vaihtoehtoisia hoitomuotoja. Tässä tutkimuksessa oli tarkoituksena selvittää, voiko CDNF ehkäistä liikehermosolujen tuhoa sekä parantaa motorista suorituskykyä käyttäytymiskokeissa ALS:in geneettisessä SOD1– hiirimallissa. Lisäksi tarkoituksena oli tutkia immunohistokemiallisin menetelmin sekä radioaktiivisuusmittauksin, miten CDNF leviää aivokammioannon jälkeen. Hypoteesina oli, että CDNF leviää selkäydinnesteen mukana selkäytimeen ja sitä kautta liikehermosolujen ympäristöön sekä osoittaa hermosoluja suojaavia ominaisuuksia kyseisessä SOD1-hiirimallissa.
  • Sandstöm (2015)
    Manufacturing execution systems (MES) are computer systems which are used for controlling and automating manufacturing processes. They are increasingly adapted in pharmaceutical industry. Implementation solutions differ, however, and there is no single solution which would be the optimal one for all facilities. Each manufacturing facility has their unique properties and needs which have to be reflected in the implementation. A successful MES project will bring plenty of benefits such as more efficient use of resources and automated data transfer, but the roll out phase might turn to be problematic if the processes of the organization have not been analysed thoroughly enough at decision making. This creates the need for systematic analysis of possible to-be implementation scenarios which is based on the value-drivers of the organization and considers the decision from multiple viewpoints. This study presents a holistic value driver-based framework with a mathematical weighing method to allow for a systematic and scientifically justified decision for identification of the optimal implementation depth of equipment management (EQM) in MES. A Delphi study method was utilized in this study to create the framework. The framework was developed based on literature and brainstorming sessions with experts and validated by means of a Delphi questionnaire round with expert panel consisting of professionals representing the major stakeholders of MES system in a pharmaceutical manufacturing facility. Classical additive weighing method was applied to create a mathematical basis for valuation and comparison of the scenarios. The robustness of mathematical method was tested by means of a sensitivity analysis. A benchmarking survey was done to obtain information on current implementation solutions and decisions leading to current situation. The presented method not only addresses the costs but also takes into account intangible factors. Intangible factors include aspects such as good manufacturing practice (GMP) quality and user acceptance which are not directly transferable into quantitative units but are crucial both for pharmaceutical industry and the success of the implementation project. The framework describes the decision in the form of a value tree with three main branches, namely GMP, cost and process&organization which cover the main viewpoints important for the decision. The presented method also allows the weighing of different factors according to current needs of the facility and decision in question. Hence, the presented framework leads the decision maker through a systematic and comprehensive analysis of different to-be scenarios for EQM implementation. The benchmarking survey identified three major factors of a successful MES implementation, namely effort in design phase, well-defined processes and close discussion with production. The value drivers valued highest by the expert panelists were related to GMP quality. As a use case, the presented framework was applied in a parenterals clinical manufacturing facility to evaluate six different to-be scenarios and based on the results one of them was selected by the management to be implemented. The results from the use case indicate that the framework is a valuable tool in a decision making process, and encourage the further utilization of the framework in future implementation decisions.
  • Hella, Emilia (2015)
    Tämän Pro gradu -työn kirjallisuuskatsauksessa perehdytään lupaavimpiin hermokasvutekijöihin kuten CDNF:ään sekä selvitetään, mitä hermokasvutekijöitä on tutkittu amyotrofisen lateraaliskleroosin eli ALS-taudin kliinisissä kokeissa ja minkälaisia tuloksia kliinisistä kokeista on saatu. Tämän lisäksi perehdytään ALS:in tautiin. Hermokasvutekijät ovat tärkeitä neuronien kehitykselle ja toiminnalle, sillä hermokasvutekijät ehkäisevät neuronien apoptoosia eli ohjelmoitua solukuolemaa. Ne osallistuvat myös neuronien erilaistumiseen, kehitykseen ja kulkeutumiseen elimistössä sekä niillä tiedetään olevan hermosoluja suojaavia ja korjaavia vaikutuksia. ALS on harvinainen hermorappeumasairaus, joka aiheuttaa liikehermosolujen tuhoutumista ja johtaa lopulta kuolemaan noin kolmessa vuodessa. ALS-potilailla niin alemmat kuin ylemmät liikehermosolut tuhoutuvat. Taudin oireita ovat lihasheikkous, lihasten surkastuminen, lihasnykäykset, krampit sekä puhe- ja nielemisvaikeudet. Tällä hetkellä tautiin ei ole olemassa parantavaa tai tautia merkittävästi hidastavaa lääkehoitoa, joten on tärkeää tutkia hermokasvutekijöitä, jotka voisivat estää taudin etenemisen ja mahdollisesti suojata tai korjata tuhoutuneita liikehermosoluja. Tämän takia CDNF:n potentiaalia taudin hoidossa on perusteltua tutkia. Erikoistyön kokeellinen osa koostui kolmesta eri osatutkimuksesta. Ensimmäisessä osiossa tutkittiin aivokammioon injisoidun radioaktiivisen CDNF:n (125I-CDNF) leviämistä eri aikapisteissä autoradiografian ja gammalaskimen avulla. Lisäksi CDNF:n stabiilisuus tutkittiin SDS-PAGE:lla. Toisessa osiossa tutkittiin CDNF:n leviämistilavuus aivoissa aivokammioon annon jälkeen CDNF-vasta-ainevärjäyksellä seitsemällä villityypin uroshiirellä. Kolmannessa osakokeeseessa selvitettiin CDNF:n vaikutusta liikeaktiivisuuteen, masentuneisuuteen, ahdistuneisuuteen ja motivaatioon naaras- ja uroshiirillä. 20 uroshiirelle suoritettiin valoisa-pimeä -laatikko (light-dark box), lokomotoriikkakoe (open field), pyörivä sauva (rotarod), pakotettu uintitesti (forced swim test, FST), korotettu ristikko (elevated plus maze, EPM) sekä pelkoehdollistumiskoe (fear conditioning). Käyttäytymiskokeiden jälkeen kudoksista suoritetiin HPLC-analyysi. 25 naarashiirelle suoritettiin valoisa-pimeä - laatikko ja IntelliCage. Näiden jälkeen aivoleikkeille suoritettiin c-fos-vasta-ainevärjäys. 125I-CDNF todettiin leviävän hyvin aivokammioannostelun jälkeen autoradiografian ja gammalaskimen mukaan. Se kulkeutui laajalle alueelle aivoissa ja myös selkäytimeen asti yhden ja kolmen tunnin kuluttua injektiosta. 24 tunnin kuluttua injektiosta 125I-CDNF oli hävinnyt hiiren elimistöstä. SDS-PAGE koe osoitti radioaktiivisen CDNF:n stabiilisuuden. CDNF-käsittelyn havaittiin lisäävän hiirten liikeaktiivisuutta, ja vähentävän ahdistuneisuuden kaltaista käyttäytymistä uroshiirillä. Se vähensi tilastollisesti merkitsevästi masentuneisuuden kaltaista käyttäytymistä uintitestissä ja pelon kaltaista käyttäytymistä pelkoehdollistumiskokeessa. HPLC-analyysi tuki osin käyttäytymiskokeiden tuloksia. Naarashiirille suoritetussa IntelliCage-kokeessa havaittiin, että CDNF-käsittely lisäsi hiirten motivaatiota tilastollisesti merkitsevästi. C-fos-vasta-ainevärjäystä havaittiin molemmissa käsittelyryhmissä, joten aivoleikkeistä tulisi tehdä kvantitatiivinen analyysi luotettavien johtopäätösten aikaansaamiseksi. Koska CDNF kulkeutui selkäytimeen asti ja se osoitti vaikutusta hiirten liikeaktiivisuuteen, motivaatioon ja masentuneisuuteen, voi se olla potentiaalinen hoitokeino ALS-tautiin.
  • Ahtola, Martti (2015)
    The goal of the thesis was to optimize a dry powder layering process that would produce a swelling polymer layer that could work as a base layer for another layer. The GPCG 1 (Glatt) fluidized bed granulator was equipped with a rotor. Such hydrophilic polymers were used for coating that would not be sensible timewise for wet coating methods because of long process time. For design of experiments Definitive Screening was chosen because it works in situations where time is limited and there is high number of parameters. There were six parameters, four related to the equipment settings and two related to the formulation, that were tested on three levels. The results were used to get optimized parameters using a model in MODDE software. The quality of the coating was analyzed by measuring the friability (strain test with fluidized bed granulator), particle size (dynamic image analyzer), density (helium pycnometer and mercurity porosimeter), erosion (size exclusion chromatography), loss on drying (halogen moisture analyzer) and coating efficiency (weighing and loss on drying). Coating was also analyzed also with scanning electron microscopy. The process was robust with regards to sphericity of the coated pellets. In SEM pictures none of the coatings showed complete film formation. Friability method did not show significant differences between batches. Coating efficiency was high for all batches. Correlations between product characteristics were analyzed and some correlations were observed between including correlations between LOD/CE and densities. No correlation between the densities measured with two different methods were seen. Some of the settings in the DOE were too extreme and produced batches that were very difficult to analyze. Two more batches were produced with adjusted settings. This affected somewhat the ability to develop a reliable model. Model development were also affected by insufficient results from erosion tests and because coating efficiency results with water was used. Some stability problems were noticed during design of experiments and chosen equipment limited the scale of settings. Coating material adhered to the surface of the pellets and process could be adjusted by changing the parameters of the DOE. Some correlations were noticed between formulation, equipment settings and coating properties.
  • Viljamaa, Matleena (2015)
    Gene therapy involves the delivery of exogenous DNA into the target cells in order to produce therapeutic protein or to correct a genetic defect. The use of cationic liposomes and polymers as carriers of DNA is based on observations that positively charged carriers bind to anionic DNA protecting its premature degradation and facilitating its cellular uptake in transfection. The modification of carriers and the engineering of DNA are proposed to enable efficient and prolonged protein expression after transfection. Gene therapy is a potential treatment for age related macular degeneration (AMD). The dysfunction of retinal pigment epithelial (RPE) cells is assumed to be a significant factor in the development of AMD. The aim of this Master’s thesis was to study non-viral gene delivery to RPE cells and endothelial cells using several carrier/DNA combinations. Carriers in this study were DOTAP/DOPE/PS liposomes, methacrylamide based (PDMAEMA) micelles, and anionic lipid coated DNA complexes (LCDCs). The carriers were complexed with episomal plasmid DNA or minicircles using secreted alkaline phosphatase (SEAP) gene as a marker gene. Adult retinal pigment epithelial (ARPE-19) cells, human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelial cells (hESC-RPE), human embryonic primary RPE cells and endothelial cells (EaHy 926) were used in transfections. In ARPE-19 cells linear PBuA-PDMAEMA -based complexes reached the transfection efficiency of positive control whereas in human primary RPE cells star-like PBuAPDMAEMA -based complexes were the most efficient. In human primary RPE cells, SEAP secretion lasted at least 18 days when PDMAEMA-based micelles complexed with plasmid or minicircle with cytomegalovirus (CMV) promoter were used. High nitrogen/phosphate (n/p) ratios of polyplexes decreased cell viability. DOTAP/DOPE/PS/DNA lipoplexes transfected EaHy cells with high efficiency. In hESC-RPE, lipoplexes also exceeded the transfection efficiency of the positive control and the marker protein secretion lasted ~20 days. Human elongation factor 1a (EF1a) promoter could not prevent transgene silencing. Gene delivery did not succeed with LCDCs in any transfection. According to the results, PBuA-PDMAEMA-polymers and DOTAP/DOPE/PS-liposomes complexed with episomal plasmid or minicircles are potential gene delivery agents for further studies in AMD. More investigation is needed i.e. to confirm the transfection efficiency of the complexes in non-dividing cells.
  • Sjöblom, Annika (2015)
    Johdanto: Lääkitysturvallisuudella tarkoitetaan lääkkeiden käyttöön liittyvää turvallisuutta. Lääkityspoikkeamat ovat ihmislääkinnässä suurin yksittäinen potilasturvallisuutta uhkaava tekijä. Potilaan lääkehoitoprosessi on toimintaketju, jonka kaikki vaiheet ovat alttiita lääkityspoikkeamille. Systeeminäkökulmasta lääkityspoikkeamia lähestyy James Reasonin (1990) inhimillisen erehdyksen teoria (Human error), joka yksilön syyllistämisen sijaan keskittyy organisaation poikkeamia mahdollistavien toimintamallien tunnistamiseen. Lääkitysturvallisuuden kehitys ihmislääkinnässä on johtanut inhimillisiä erehdyksiä sietäviin, mutta poikkeamatilanteita estäviin järjestelmiin. Eläinten määrän kasvu ja niiden aseman muuttuminen ovat herättäneet keskustelua eläinlääkitysturvallisuudesta. Tutkimuksia eläinlääkitysturvallisuudesta löytyy hyvin vähän. Tutkimuksen tavoite: Tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa tyypillisimpiä eläinlääkityspoikkeamia ja niiden taustalla piileviä syitä. Syiden tiedostamisen avulla voidaan kehittää eläinten lääkehoidon prosesseja turvallisemmiksi. Aineisto ja menetelmät: Eläinlääkintävahinkojen arviolautakunnan vuosina 2002–2013 käsittelemistä vahinkotapauksista analysoitiin kaikki lääkityspoikkeamatapaukset (n=79) tietojenkeruulomakkeen avulla käyttäen kuvailevia tilastomuuttujia. Tyypillisimmät tapaukset arvioitiin syvällisemmin yksinkertaistetulla juurisyyanalyysillä.. Tulokset: Lääkityspoikkeamat koskivat koiria (n=34), hevosia (n=26), nautoja (n=10), kissoja (n=7) ja sikoja (n=2). Yleisimmät poikkeaman aiheuttaneet lääkeaineryhmät olivat systeemiset bakteerilääkkeet (17 % kaikista poikkeamissa esiintyneistä lääkeaineista), tulehduskipu- ja reumalääkkeet (12 %), psykoosi- ja neuroosilääkkeet sekä unilääkkeet (12 %) ja analgeetit (12 %). Erityistä tarkkaavaisuutta vaativia lääkeaineita oli 39 % 130 lääkeaineesta. Valmisteyhteenvedosta poikkeavaa eli off label -käyttöä esiintyi 36 %:ssa poikkeamista. Aineistossa yleisimmin esiintyneet poikkeamatyypit olivat väärä antotapa (18 % kaikista poikkeamista), väärä annos (16 %) ja eläinlääkäri jättää eläimen lääkitsemättä (15 %). Aineiston luonteen vuoksi suurin osa poikkeamista tapahtui lääkehoitoprosessin alkuvaiheessa ja 81 % poikkeamista olisi voitu estää. Löytyneitä juurisyitä olivat vakiintuneeseen hoitokäytäntöön sitoutumisen puute, ympäristötekijät, johtamiseen, tietoon ja henkilöstöön liittyvät tekijät, kommunikaatio-ongelmat, välineiden saatavuus ja kiire. Johtopäätökset: Eläinlääkintävahinkojen arviolautakunnan aineisto antaa arvokasta tietoa eläinlääkityspoikkeamista. Poikkeamien taustasyihin voitaisiin vaikuttaa kiinnittämällä huomiota johtamiseen liittyviin tekijöihin ja kommunikaatioon, kehittämällä hoitosuosituksia ja sähköisiä tietokantoja sekä sähköisen reseptin laajentamisella eläinten lääkintään. Erityisen tärkeää olisi saada Pharmaca Fennica Veterinaria sähköiseen muotoon.
  • Mikkola, Vilhelmiina (2015)
    Organogeeleillä tarkoitetaan geelejä, joiden geelipohja koostuu veden sijaan orgaanisesta liuottimesta. Hydrogeeleihin verrattuna öljypohjaisten organogeelien, eli oleogeelien, on arvioitu parantavan sekä huonosti veteen liukenevien lääkeaineiden liukoisuutta ja biologista hyötyosuutta että edistävän herkästi veden vaikutuksesta hajoavien lääkeaineiden stabiilisuutta. Nestemäisiin öljypohjaisiin valmisteisiin verrattuna organogeelien on lisäksi etenkin eläinlääkinnässä arvioitu helpottavan lääke- ja ravintoaineiden annostelua eläimille, niiden taatessa nestemäisiin öljypohjaisiin valmisteisiin verrattuna aiempaa tarkemman ja stabiilimman annostelualustan. Tämän työn tarkoituksena oli kehittää ja optimoida lemmikkieläimille tarkoitetun organogeelipohjaisen ravintotuotteen koostumus ja valmistusprosessi. Ravintotuotteen aktiivikomponentteina työssä käytettiin kalaöljyä ja kiinteitä lääkeaineita, mutta rasvahappojen lähteen lisäksi kalaöljy toimi valmisteissa myös organogeelien pohja-aineena. Kalaöljyt sakeutettiin työssä kolloidaalisella piidioksidilla. Kolloidaalisen piidioksidin lisäksi osaan formulaatioista lisättiin piidioksidin geelinmuodostusta tehostaviksi komponenteiksi myös pinta-aktiivisia aineita; krilliöljyä, lesitiiniä tai tokoferolia. Systemaattista koesuunnittelua käytettiin hyväksi koesarjan organogeeliformulaatioiden suunnittelussa. Piidioksidin osalta organogeelinäytteiden valmistuksessa käytettiin kahta eri piidioksidilaatua ja pintaaktiivisten aineiden osalta yhteensä seitsemää eri laatua. Valmistettujen organogeelinäytteiden kolmiulotteista rakennetta tarkasteltiin työssä Cryo-TEM-määritysten avulla. Organogeelinäytteiden reologiset ominaisuudet määritettiin dynaamisella rotaatioreometrillä 1 viikon ja 3 kk kuluttua näytteiden valmistuksesta. Tässä työssä tehtyjen havaintojen perusteella krilliöljyn sekä lesitiinilaatujen Phosal® 35 SB, Phosal® 53 MCT ja Phosal® 75 SA voidaan tietyillä pitoisuustasoilla arvioida tehostavan piidioksidilla sakeutettujen kalaöljypohjaisten seosten sakeutumista pelkkää piidioksidia tai piidioksidia ja tokoferolia sisältäviin formulaatioihin verrattuna. Erityisesti krilliöljyn havaittiin työn perusteella kykenevän sakeuttamaan piidioksidilla sakeutettuja kalaöljyseoksia myös pieniä pitoisuuksia ja matalia leikkausnopeuksia käytettäessä, kun taas pelkkää piidioksidia ja kalaöljyä sisältävien seosten sakeuttamiseen tarvittiin työn perusteella joko korkeita piidioksidipitoisuuksia tai korkeita leikkausnopeuksia. Vaikka krilliöljyn ja lesitiinilaatujen Phosal® 35 SB, Phosal® 53 MCT ja Phosal® 75 SA havaittiinkin työssä tietyillä pitoisuustasoilla tehostavan piidioksidipohjaisten kalaöljyseosten sakeutumista, eivät työlle asetetut etukäteisvaatimukset organogeelien koostumuksen pastamaisuudesta ja jähmeydestä tai 2 vuoden pituisesta stabiilisuusajasta kuitenkaan toteutuneet toivotusti. Esikokeissa tehtyjen havaintojen perusteella on kuitenkin mahdollista, että käyttämällä organogeelien valmistuksessa joko erilaisia krilliöljy- ja kalaöljylaatujen yhdistelmiä tai voimakkaampia sekoitusmenetelmiä, myös jähmeiden ja pastamaisten, stabiilien organogeelien muodostaminen voisi ainakin piidioksidin ja krilliöljyn avulla olla mahdollista.
  • Holvikari, Kira (2015)
    MRP2 on ABC-kuljetinproteiineihin kuuluva effluxi-kuljetinproteiini, joka esiintyy solukalvojen apikaalipuolella pääasiassa maksassa, maha-suolikanavan enterosyyteissä, munuaisissa ja keuhkoissa. Tämä kuljetinproteiini on yhdistetty ilmiöön (lääkeresistenssi, multidrug resistance), jossa lääkkeen imeytyminen vähenee kuljetinproteiinin ansiosta tämän kuljettaessa lääkeainetta ulos solusta. Tämän ilmiön estämiseksi etsitään voimakkaita kuljetinproteiinin estäjiä ja substraatteja. On esitetty, että lukuisat flavonoidit ovat inhibiittoreita MRP2-kuljetinproteiiniille, mutta tutkimus flavonoideihin liittyen jatkuu. Toinen ryhmä aineita, joista on esitetty estäjiä MRP2 kuljetinproteiinille, on farmaseuttiset apuaineet. Molemmat, sekä flavonoidit että apuaineet, ovat aineita, joita tutkitaan jatkuvasti lääke-yhteisvaikutuksiin liittyen. Nykyään voidaankin arvioida, että apuaineet eivät ole täysin reagoimattomia aineita elimistössä, kuten aiemmin on ajateltu. Tällä hetkellä MRP2-kuljetinproteiinin tieteellinen tutkimus keskittyy in vitro tutkimuksiin. Tämän erikoistyön kokeellisessa osuudessa tutkitaan luonnonaineiden ja farmaseuttisten apuaineiden vaikutuksia MRP2-kuljetinproteiiniin vesikkelikuljetusanalyysillä (VT-analyysi), käyttäen MRP2-Spodoptera frugiperda 9 (Sf9)- membraanivesikkeleitä ja 5(6)-karboksi-2,′7′-diklorofluoresiini (CDCF)-yhdistettä koettimena. Ajatuksena on löytää MRP2 kuljetinproteiinin estäjiä ja substraatteja. Yhteensä 157 ainetta seulotaan käyttäen tätä in vitro metodia ja näistä löytyvät potentiaaliset aineet tutkitaan tarkemmin suorittamalla IC50- ja Ki-määrityksiä. Potentiaalisia aineita tutkitaan myös kahdella eri metodilla, dynaamisella valo sironnalla (Dynamic light scattering, DLS) ja nefelometrillä, jotta voidaan varmistua täydellisestä aineiden liukenemisesta ja siitä että kuljetinproteiinin esto ei aiheudu mikrokeräytymien johdosta. Lopuksi potentiaaliset MRP2 substraatit tutkitaan käyttäen VTanalyysiä, jossa on detektorina nestekromatografi-massa spetrometri (LC-MS). 157 yhdisteestä löytyi 19 (12%) ainetta, jotka osoittivat muutoksia CDCF:n kuljetuksessa. 6 ainetta stimuloi (CDCF:n kuljetus kasvoi ≥ 150%) ja 13 ainetta inhibioi MRP2 kuljetusta (CDCF kuljetus laski ≦ 50%). IC50 määritys tehtiin 12 aineelle, joille saattiin seuraavat tulokset: Ellaghappo 10.4 μM, gossypiini 17.4 μM, moriinidihydraatti 19.4 μM, myrisetiini 27.1 μM, nordihydroguaiareettihappo (NDGA) 36.2 μM, oktyyligallaatti 20.3 μM, silybiini 52.3 μM, pluronic ®F98 6.9 μM, lutrol F127 ∼ 8.2 μM and tanniinihappo 1.99 μM. Ki määritys tehtiin kolmelle aineelle, joista tuloksiksi saatiin seuraavaa: Myrisetiini 42.9 ± 47.4 μM, gossypiini 19.4 ± 12.5 μM and tanniinihappo 0.0538 ± 0.0398 μM. Ki määrityksen yhteydessä myös inhibition tyyppi määritettiin: Kilpaileva inhibitio; tanniinihappo ja gossypiini sekä kilpailematon inhibitio; myrisetiini. Mikrokeräytymien ja liukoisuuden mittauksissa ei esiintynyt merkittäviä keräytymiä ja inhibitio tällä mekanismilla voidaan sulkea pois. Mikrokertymien ja liukoisuuden mittaaminen tulisi kuitenkin optimoida, luotettavien tulosten saamiseksi. Stimulaattorit baikaleiini, baikaliini, digitoksigeniini sekä inhibiittorit myrisetiini, gossypiini ja tanniinihappo tutkittiin lopuksi LC-MS metodilla. Tuloksista käy ilmi, että gossypiini, jonka +ATP tulos oli suurempi kuin -ATP tulos 50μM:n konsentraatiossa, voisi olla MRP2-substraatti. Yhteenvetona, gossypiinilla on kilpailevaa inhibitiota MRP2-kuljetinproteiinia kohtaan ja näyttää siltä, että se olisi myös MRP2-substraatti. Nämä tulokset on kuitenkin varmistettava jatkotutkimuksin.
  • Tervahauta, Tuomas (2015)
    Prodrugs are pharmacologically inactive molecules which undergo metabolic bioactivation in vivo to form pharmaceutically active agents. Prodrugs have been designed to improve so called drug-like properties of active parent compounds (APC) i.e. to increase solubility or absorption and to reduce first-pass metabolism etc. In this master’s thesis the goal was to establish non-cell-based in vitro methods to study prodrug bioactivation. Four commercially available prodrugs (bambuterol, olmesartan medoxomil (OM), candesartan cilexetil (CC) and famciclovir) were used as test compounds. The prodrugs were incubated in liver and intestinal S9 fractions and blood plasma to study in vitro bioactivation of these prodrugs. Other metabolism of the prodrug and APC (nonproductive metabolism) was studied by comparing incubation with and without cofactors of metabolizing enzymes. Species differences was studied using human, rat and dog matrices. Prodrug concentrations were quantified from the incubation samples using liquid chromatography- tandem mass spectrometry (LC-MSMS) methods developed for this study. Additionally the effect of promoiety on passive permeability was studied with parallel artificial membrane permeability assay (PAMPA). All of the studied prodrugs produced at least low concentrations of APC in one or more incubations. Terbutaline (APC of bambuterol) formation was observed in human plasma and was concentration dependent which is consisted with the literature. Olmesartan and candesartan were formed in S9 fraction in high rate, but not in buffer: indicating enzyme mediated hydrolysis. However, based on literature CC hydrolysis was not expected to occur in intestinal S9 fractions. Penciclovir (APC of famciclovir) was formed only in presence of human or rat liver S9 fraction which was in line with the pre-existing literature. With the method used the nonproductive metabolism could not be estimated. In PAMPA bambuterol, famciclovir and OM had higher permeability than corresponding APCs whereas CC was only more permeable than candesartan in pH 7.4. The in vitro incubation used in this study can be used for screening prodrugs. However both low and high activation rates were observed thus the clinically relevant in vivo APC formation can be achieved with both high and low bioactivation in vitro. Studying the rate of prodrug formation alone estimations about clinically relevant bioactivation rates cannot be concluded. No clear signs of nonproductive could be seen with the prodrugs studied with current method. For the estimation of nonproductive metabolism, metabolite screening studies would need to be developed and conducted parallel to studies prescribed in this master’s thesis.