syöpä

Syöpä

Syöpä on pahanlaatuinen, syöpäsoluista muodostuva kasvain. Syöpä ei ole äkillisesti puhkeava sairaus, vaan vuosia, joskus jopa vuosikymmeniä kestävä tapahtumasarja. Syöpäsolut lisääntyvät nopeasti ja hallitsemattomasti. Syöpäsolut voivat myös vaeltaa muualle elimistöön. 

Syöpää aiheuttavia tekijöitä kutsutaan karsinogeeneiksi. Karsinogeenejä ovat esimerkiksi kemialinen aine, kuten tupakansavun jotkut molekyylit ja säteily.

Mutaatio on perintöaineksen pysyvä muutos, joka siirtyy tytärsoluille. Ihmisillä tapahtuu muutaatioita joka päivä. Perimässä on geenejä, jotka pystyvät korjaamaan mutageenien aiheuttamia DNA-virheitä tai rajoittavat solun jakautumista. Mutageenit ovat tekijöitä, jotka lisäävät muutaatioiden määrää. Näissä geeneissä tapahtuvat mutaatiot ovat esisyöpägeeneissä tapahtuvien mutaatioiden lisäksi edellytys syövän kehittymiselle. Syöpäsolut muodostavat kasvaimia. Kasvaimet pystyvät muodostamaan etäpesäkkeitä uusiin kudoksiin. Tässä linkki animaatioon missä esitetään syövän syntyminen vaiheittain.

Syöpäsoluja elektonimikroskoopilla kuvattuna.

Yleensä elimistö pystyy kuitenkin tuhoamaan mutaatioiden vaurioittamat solut. Elimistö pystyy usein myös puolustusjärjestelmällä tunnistamaan karsinogeenien vioittamat solut ja tuhoamaan ne. Iän myötä puolustusjärjestelmä heikkenee ja siksi syöpä on iäkkäillä ihmisillä yleisempää kuin nuorilla. Lapsilla syöpään sairastumien on siis harvinaisempaa ja niiden lähtökohdat ovat usein erilaiset. Myös syövän paranemisen mahdollisuudet ovat usein todennäköisemmät, kuin iäkkäämmillä. Suomessa syöpään sairastuvien lasten määrä on vuosittain noin 150. Kuitenkin noin joka kolmas suomalainen sairastuu syöpään jossain elämän vaiheessa.

Elintavoilla on suuri merkitys riskeihin sairastua syöpään. Esimerkiksi riski sairastua keuhkosyöpään on noin 15-kertainen verrattuna tupakoimattomaan henkilöön. Muita syöpään altistavia merkittäviä riskitekijöitä ovat säteily, työperäiset altisteet, kuten asbesti ja eräät kemikaalit sekä jotkin tulehdukset. Elintapoihin verrattuna edelliset ovat kuitenkin harvinaisempia riskinaiheuttajia koko väestöntasolla. Perinnöllinen alttius sairastua syöpään ilmenee noin 5-10% syöpätapauksissa. 

Syöpäsairauksien ilmenevyys tilastollisesti

Lähteet:

https://syoparekisteri.fi/tilastot/ (luettu 10. 4)

https://www.kaikkisyovasta.fi/tietoa-syovasta/mika-on-syopa/ (luettu 10.4)

https://www.syopajarjestot.fi/julkaisut/raportit/syopa-suomessa-2016/syovan-riskitekijat/ (luettu 10.4)

https://thl.fi/fi/web/kansantaudit/syopa (luettu 10.4)

Helmiina Sievi 2B ja Kati Koskilahti 2A

Uusiutuvat energialähteet

Perehdyimme ajankohtaiseen ja meitä kiinnostavaan aiheeseen, eli uusiutuvien luonnonvarojen
käyttöön energiantuotannossa sekä Suomessa että maailmalla. Ilmastonmuutoksen vastaiset
toimet ja kunnianhimoiset tavoitteet kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi ovat merkittävä
syy sille, miksi uusiutuvien energialähteiden käyttö on lisääntynyt viime vuosina huomattavasti.
Tämä muoto tuottaa energiaa ja sähköä on päästötön ja saastuttaa luontoa paljon vähemmän kuin
esimerkiksi fossiiliset polttoaineet. Tutustuimme useisiin kiinnostaviin sivustoihin, joissa oli tietoa
eri energialähteistä ja niiden käytöstä nyt ja tulevaisuudessa. 

Uusiutuviin energialähteisiin luetaan muun muassa tuuli- ja vesivoima, aurinkoenergia, erilaiset
puuperäiset polttoaineet ja biokaasu, mutta myös turve on hitaasti uusiutuva biopolttoaine. Vesivoima
ja puuperäiset polttoaineet ovat maailmalla tärkeimmät uusiutuvat energialähteet. Kaikkien uusiutuvien
energialähteiden osuus maapallolla kasvaa koko ajan huomattavasti.

Diagrammi kuvaa uusiutuviin energialähteisiin investointia alueittain. Kuten näkyy, Eurooppa
on alusta alkaen ollut merkittävä uusiutuvien luonnonvarojen hyödyntäjä.

Diagrammi kuvaa energian hankinnan muutoksia Suomessa.

Vesivoima

Vesivoima on maamme tärkein uusiutuva energialähde. Sillä tuotetaan 3% maamme energiasta
ja 14% sähköstä. Vesivoiman tehokas käyttö edellyttää kuitenkin järvien säännöstelyä eli tulvavesien
hyödyntämistä kuivaa kautta varten tai tekojärvien käyttöä. Vesivoima on edullinen ja päästötön
uusiutuva energialähde. Vesivoiman käyttö ei kuitenkaan ole täysin ongelmatonta, sillä vaikka käytöstä
ei synny jätteitä tai päästöjä eikä vesi kulu virratessaan vesivoimalan läpi, merkittäviä
ympäristövaikutuksia syntyy rakennetuista padoista ja altaista. Patojen takia kalakannat vähenevät,
sillä kalat eivät pysty liikkumaan.

Vaikka vesivoima on maamme tärkein uusiutuvan energian lähde, sen käyttöön tulevaisuudessa liittyy
paljon epävarmuuksia. Yksi suurimmista on EU:n vesipolitiikan puitedirektiivi. Kiristyvät
ilmastotavoitteet kuitenkin tukevat vesivoiman käyttöä sen päästöttömyyden vuoksi. Taloudellinen 
kannattavuus sekä hidas ja työläs toteutus vaikeuttavat vesivoimaloiden lisärakentamista.   

https://energia.fi/perustietoa_energia-alasta/energiantuotanto/sahkontuotanto/vesivoima

http://ilmasto.org/ilmastonmuutos/ratkaisut/paastojen-vahentaminen-suomessa/uusiutuvat-energialahteet

Aurinkoenergia

Aurinkolämpöä voidaan hyödyntää energiantuotannossa aktiivisilla ja passiivisilla menetelmillä.
Passiivinen tarkoittaa talojen sijoittelua ja rakentamista niin, että ne keräävät rakennukseen
mahdollisimman paljon säteilyä ilman apuenergian tarvetta eli siis passiivisesti. Tärkeimmät
menetelmät ovat esimerkiksi hyvä lämmöneristys, suurten ikkunoiden sijoitus rakennusten eteläiseen
osaan ja vastaavasti pienten ikkunoiden sijoitus pohjoiseen.

Aktiivinen tarkoittaa tietenkin päinvastaista, eli tekniikkaa jossa käytetään apuvälineitä auringon
lämmön saamiseksi rakennuksiin. Esimerkiksi lämpöpumput ja aurinkokennot ovat näitä välineitä.
Tällaiset menetelmät ovat vielä nykyään erittäin kalliita, mutta niiden hintojen oletetaan laskevan
tulevaisuudessa.

http://ilmasto.org/ilmastonmuutos/ratkaisut/paastojen-vahentaminen-suomessa/uusiutuvat-energialahteet

Tuulivoima

Ihmiset ovat jo kauan hyödyntäneet tuulen voimaa niin jauhojen jauhamiseen kuin purjehtimiseen.
Nyt tuulivoimamarkkinoiden odotetaan lisääntyvän jopa 30% vuodessa. Tuulivoimalle sopivia paikkoja
ovat laajat alavat maat, meret ja rannikkoalueet. Keski- ja Etelä-Euroopassa on jo useita kymmeniä
tuulivoimapuistoja. Sähkö itse tuulivoimaloissa syntyy, kun tuuli liikuttaa koneen siipiä ja siipien akseli
pyörittää generaattoria, joka muuntaa liikkeen sähköksi. Teknologian kehityksen myötä tuulivoiman
hinta on alentunut ja on yleisesti muita tuotantomuotoja alempana.

Suomessa on yli 500 tuulivoimalaa ja niitä pyritään koko ajan rakentamaan lisää. Noin 5% suomen
energiasta tuotetaan tuulivoimalla. Suomen energia- ja ilmastostrategiassa (2013) on asetettu
tavoitteeksi tuulivoimasähkön tuotannon nostaminen yhdeksään terawattituntiin vuoteen 2025
mennessä, joten sillä on suora yhteys tuulivoimaloiden lisääntymiseen. Myös tuulivoiman suosio
tänä päivänä perustuu pitkälti toiminnan päästöttömyyteen. Kotimaisen uusiutuvan energian
tuottaminen tietenkin myös kasvattaa kotimaassa tuotetun energian osuutta ja vähentää
tuontiriippuvuutta. Ainoita haittoja joita tuulivoimalat ihmisille suoranaisesti aiheuttavat, ovat melu
ja maisemahaitat. Tuulivoimalat voivat häiritä tutkien, radioiden ja tv:n signaaleja. Tuulivoimaloiden
sähköntuotto myös vaihtelee säästä riippuen.

Tuulivoimalla olisi mahdollisuuksia Suomessa, sillä pelkästään Perämerellä jo 12 tuulivoimapuistolla
voitaisiin kattaa 10% Suomen energiasta.Tuulivoimayhdistys on listannut kaikki suunnitteilla olevat
hankkeet, myös Kurikan alueelle on pyrkimyksenä rakentaa useita tuulivoimaloita. Lähialueella
sijaitsee jo Ilmajoen tuulivoimalapuisto, jonka läpi kulkee tie, jossa pääsee ihastelemaan korkeita
tuulivoimaloita.

http://www.tuulivoimayhdistys.fi/hankelista

http://energiamaailma.fi/mista-virtaa/uusiutuvat-energialahteet/tuulivoima/

https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/tuulivoima/tuulivoiman_ymparisto-_ja_muut_vaikutukset

Biokaasu

Biokaasu on metaania, jota saadaan biohajoavasta jätteestä tai lannasta. Tähän asti sitä ei ole
hyödynnetty vielä juurikaan, mutta energiaa siitä saisi jopa 14 TWh. Biokaasua voidaan käyttää
polttoaineena sähkön ja lämmöntuotannossa. Biokaasua tuotetaan keräämällä jätteiden metaania.
Sitä voidaan käyttää sellaisenaan tai muuntamalla se polttoaineeksi. Biokaasun tuotannossa syntyvä
ravinnejäännös käytetään pelloilla lannoitteena, jolloin perinteisiä lannoitteita ei tarvita enää niin paljon.

Biokaasua voidaan käyttää myös maatiloilla mädättämällä olkia tai muita kasvijätteitä. Maatiloilla
syntyvästä jätteestä saataisiin lämpöä ja energiaa. Saksassa tällaista menetelmää käyttäviä maatiloja
on noin 2 000. Saksa onkin biokaasuntuotannon johtava maa. Euroopan 17 000 biokaasulaitoksesta
10 000 sijaitsee Saksassa.

Biokaasun tuotannosta on nyt kuitenkin aiheutunut ongelmia, sillä ravinnejäännöksiä on päässyt jonkin
verran huolimattomasti ympäristöön. Esimerkiksi Itämeren puhdistustyön pelätään olleen turhaa, sillä
ravinteita valuu Itämereen ja muihin vesistöihin. Tälle ongelmalle pyritään löytämään pikaisesti ratkaisua.

https://www.gasum.com/kaasusta/biokaasu/biokaasu/

https://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/energia/vuosien-tyo-valumassa-hukkaan-biokaasun-tuotannossa-havaittu-iso-ongelma-vesistoille-662

Tässä vielä linkki Cambridgen yliopiston julkaisemaan videoon (2012), jossa pohditaan energian käyttöä ja tuotantoa tulevaisuudessa. Video pyrkii vastaamaan kysymyksiin siitä, miten energian käyttöä voitaisiin vähentää, ja miten hiilen ja fossiilisten polttoaineiden käyttö ylipäätään voitaisiin korvata uusiutuvilla energiamuodoilla.

https://www.youtube.com/watch?v=Gz_L6KuqvFI

Migreeni

Migreeni on monelle yleinen vaiva. WHO:n mukaan noin 15% maailman väestöstä kärsii siitä. Siihen on pyritty löytämään pysyvä parannuskeino, mutta ilman tulosta. Syitä migreeniin on monenlaisia. Yhä edelleen selvitellään, mitä tapahtuu aivoissa migreenikohtauksen aikana. Viime vuosina asiassa ollaan edistytty todella paljon etenkin toiminnallisten magneettikuvauksien avulla.

Aiemmin ajateltiin, että migreeni johtuu aivojen verisuonten laajenemisesta. Kuitenkaan se ei ole migreenin ensisijainen syy vaan yksi sivujuonne. Nykyään kohtausta edeltävien oireiden tiedetään olevan peräisin aivorungosta. Aivorunko on yksi keskushermoston osa, joka yhdistää aivot ja selkärangan ja hoitaa viestiliikennettä aivojen ja muun elimistön välillä. Siellä sijaitsee myös tärkeitä kiputumakkeita, joiden vuoksi juuri aivorunko voi toimia migreenin katalysaattorina.


Kun jokin ärsyke käynnistää epätavallisen sähköisen toiminnan aivorungon kipualaueilla, sähköisen toiminnan muutokset herättävät kolmoishermon, joka on ihmisen suurin aivohermo ja toimii kasvojemme tuntohermona. Sillä on myöskin oma tumake aivorungossa juuri kipualueiden vieressä. Kolmoishermo alkaa vapauttamaan kipua ruokkivan tulehduksen välittäjäaineita, kuten cgrp-neuropeptideja. Kipusignaalit välittyvät hermohaarakkeita pitkin aivoihin, ja ärsytystila leviää yhä. Pahimmillaan sähköhäiriö arsyttää koko keskushermoston aiheuttaen hälytystilan, jolloin kipu yltyy sietämättömäksi ja tahdosta riippumattomat hermoston oireet, kuten oksentelu, lisäävät kärsimystä.

Migreenikohtausta voi seurata erilaiset jälkioireet. Niistä yleisimpiä ovat alakuloisuus, ylienergisyys, mielialan vaihtelut, väsymys ja kognitiiviset muutokset. Migreenin jälkeen niskassa voi tuntua jäykkyyttä ja pää voi tuntua aralta.

Kohtauksen laukaisevia tekijöitä on tunnettu jo kymmeniä vuosia, mutta niiden mekanismia ei tunneta. Ärsykkeenä voi olla säätilan muutos, kirkas valo, alhainen verensokeri, stressin purkautuminen ja huonosti nukuttu yö. Myös geenit vaikuttavat suuresti migreenin syntyyn. Joillain ihmisillä on paljon migreenille altistavia geenejä, jolloin riski migreenin syntyyn on suuri.

Tutkijat ovat saaneet selville, että migreenin ja tiettyjen vitamiinien puutteellisuudella on selvä yhteys. Tutkimusten mukaan henkilöt, joilla oli puutetta D-vitamiinista, riboflaviinista, folaatista ja koentsyymi Q10:stä saivat herkemmin migreenin. Tutkijoiden mukaan aivot aloittavat migreenin voimakkaat oireet, jos yhdestä tai useammasta edellämainituista vitamiineista on puutetta.

Tutkimukset osoittavat migreenin olevan yleisempää naisilla kuin miehillä. Naisiin vaikuttaa enemmän koentsyymi Q10:n puute kuin miehiin. Kuitenkin miehillä D-vitamiinin puutos aiheuttaa voimakkaammat oireet kuin naisilla. Migreeni on kuitenkin yleisempää naisilla, sillä D-vitamiinin puutos on helpommin korjattavissa kuin koentsyymi Q10:n. Tutkijoiden mukaan migreenin ja vitamiinien puutosten yhteyttä on kuitenkin vielä tutkittava ennen kuin täydellisesti toimiva lääke saataisiin kehiteltyä.

Lähteet

tieku.fi, luettu 21.3.2018

terve.fi, luettu 21.3.2018

tiede.fi, luettu 21.3.2018

migreeni.org, luettu 21.3.2018

Annika Leppämäki ja Diana Makasyuk 2A

Kloonaus

Yksinkertaistettuna kloonaus tarkoittaa kaksoisolentojen tekemistä. Kloonauksen periaatteena on luoda perimältään identtinen yksilö, ja se voi tarkoittaa koko eliön, pelkkien solujen tai jopa vain DNA-pätkän kloonausta. On hyvä kuitenkin muistaa, että yksilön kehitykseen ei vaikuta pelkät geenit, vaan myös ympäristöllä on merkitystä.

Tutustuimme ensin solutasolla miten kloonaus tapahtuu. Solunetin mukaan kloonauksessa hyödynnetään usein bakteereita, ja tarkemmin katsottuna niiden itsestään replikoituvaa rengasmaista DNA-molekyyliä eli plasmidia. Emosolusta eristetään entsymaattisesti haluttu DNA-pätkä ja siirretään se plasmidiin. Kun plasmidi istutetaan bakteeriin, haluttu geeni kloonautuu. Näin voidaan tuottaa tiettyä geeniä valtavia määriä. Myös joitain proteiineja voidaan valmistaa bakteerien kloonausta hyödyntäen. Esimerkiksi insuliinia tuotetaan usein tällä tavoin.

Monimutkaisempien organismien kloonauksessa bakteerien käyttö ei onnistu, koska tarkoituksena ei ole monistaa yhtä geeniä vaan luoda esimerkiksi samanlaista kudosta tai jopa kokonainen yksilö. Ne geenit! Ne geenit! -kirjan mukaan silloin somaattisen solun tuma siirretään munasolun poistetun tai tuhotun tuman tilalle. Näin yksilö alkaa kehittyä siirretyn tuman perimän mukaisesti. Eliö kasvatetaan usein sijaiskohdussa. Tällä menetelmällä luodut alkiot eivät kuitenkaan selviä hirveän usein, vaan ne joko kuolevat tai kehittyvät epänormaaleiksi. Bioteknologia-blogin mukaan monimutkaisten eliöiden kloonaus onnistuisi myös erottamalla alkion solut ennen 8-soluvaihetta. Näin on periaatteessa mahdollista luoda kahdeksan identtistä kloonia.

Kasvien kloonaus

Kasveilla esiintyy luonnollisia klooneja paljon, koska moni kasvi lisääntyy suvuttomasti esimerkiksi omista osistaan. Keinotekoinen kloonaus on hyödyllistä, kun tuotantoa halutaan tehostaa suosimalla tuottavimpia yksilöitä. Yleinen keinotekoinen kloonausmenetelmä kasvien parissa on solukkoviljely. Tieteen termipankin mukaan tämä tarkoittaa sitä, että kasvin solukoista irrotetaan soluja tai paloja solukkoa ja kasvatetaan sitä steriileissä olosuhteissa vapaana säätelystä. Irrotetut solukot pystyvät tuottamaan erilaistumatonta solukkoa, josta taas voi erilaistua uusia kasvin versoja. Tällaisten viljelmien avulla viljelykasveja voidaan kasvattaa nopeasti ja suuria määriä.

Ihmisten kloonaus

Esko Seppäsen kirjoittaman tekstin “Ihmisen kloonaamisesta” (2001) mukaan ihmisten kloonauksessa perimmäinen tarkoitus ja toive on ikuinen elämä, johon pyritään kloonaamalla omia soluja ja nykyteknologian avulla tekemään niistä jopa kuolemattomia. Hänen mukaansa kloonaus jaetaan kahteen osaan: reproduktiiviseen ja terapeuttiseen kloonaukseen. Reproduktiivisella kloonauksella pyritään suvun jatkamiseen ja terapeuttisella tieteellisiin tutkimuksiin. Molemmissa muodoissa menetelmä on sama.

Seppäsen mukaan kaikessa kloonauksessa pääasiassa ovat kantasolut. Kloonauksessa kantasolun tuma vaihdetaan toiseen tumaan. Tällä pyritään tuottamaan uusi alkio. Tekstissään Seppänen tuo esiin, että alkiovaihe on hyvin tärkeä, sillä silloin kantasolut ovat samanlaatuisia ennen erikoistumista erilaisiksi solulajeiksi.

Lääketieteessä haetaan ratkaisuja nimenomaan terapeuttisesta kloonauksesta: esimerkiksi Parkinsonin tai Altzheimerin taudin parantamisessa on käytetty kloonattuja soluja. Seppänen esittelee myös kloonauksen eettisen puolen: Suomessa alkioiden tuottaminen on kiellettyä, Englannissa mahdollista ja Japanissa kiellettyä.

http://www.kaapeli.fi/seppanen/jutut/klooni.htm

Eläinten kloonaus

Maailmaa kuohuttanut Dolly -lammasklooni on hyvä esimerkki eläinkloonauksesta.  Dolly syntyi erityisen tumansiirtoon perustuvan kloonaustekniikan tuloksena. Siinä hedelmöittymättömän munasolun tuma postetaan. Poistetun tuman eli haploidin tilalle siirretään jonkin muun kudoksen solun tuma eli diploidi. Sen jälkeen se alkaa kehittyä, kuin tavallinen munasolu. Kun munasolusta kehittyy alkio, se siirretään sijaisemoon, jossa se jatkaa kasvua. Kloonattuja sisaruksia ei kuitenkaan saa sekoittaa identtisiin kaksosiin. Syitä on kaksi: koko perimä ei sijaitse DNA:ssa, vaan osa myös solun mitokondriossa. Lisäksi vain osa geeneistä on toiminnassa.

Mihin eläinkloonausta tarvitaan tai käytetään?

Syitä on monia, esimerkiksi jalostus tai tutkimukset. Tutkimuksissa kloonit tarjoavat uudenlaisia mahdollisuuksia. Niiden avulla voidaan esimerkiksi verrata ravinnon vaikutuksia tarkemmin, sillä eläinten perimä on sama, eikä vaikuta vertailuun. Jalostuksessa pyritään ensisijaisesti arvokkaiden eläinlajien lisäämiseen. Esimerkki jalostuseläimestä on ravihevonen. 

Eläinten kloonauksessa esiin on nostettu hyvinvointikysymykset. Tutkimusta aiheesta on tehty vasta vähän, ja siksi sen arviointi on vielä hyvin hankalaa. Esimerkiksi vastaanottajaeläimet altistuvat haittavaikutuksille, ja tarvittaisiin pitkäaikaista tutkimusta, jotta saataisiin perusteellisia arvioita. Kloonauksessa on havaittu ongelmia, esimerkiksi tiineyden keskeytyminen on yleisempää kloonatuista alkioista kuin luonnollisesta. Myös eläimille toteutettuja keisarinleikkauksia on sikiöiden suuruudesta johtuen enemmän kloonatuilla kuin luonnollisilla sikiöillä. Lisäksi varhaisiän kuolevaisuus on huomattu. 

http://www.btnk.fi/files/pdf/elainkloonaus_verkko.pdf 

Hanna Kuhna ja Iida Mäki-Karvia