• Suomi
  • English

Biotiedettä eurooppalaisessa pilvessä

Tiede maksaa, ja laskun kuittaa yhteiskunta. Mutta mitä tapahtuu tutkimuksessa syntyvälle tietoaineistolle? Data on biotieteen pääomaa, joka kannattaa sijoittaa oikein.

 

Biotieteiden tutkimuksen data on noussut 2000-luvulla Euroopan tiedepolitiikan keskiöön. Kansainvälinen tutkimus käyttää ja tuottaa valtavasti dataa. Jatkuvasti laajenevan ja monimutkaistuvan biotieteellisen datan luottamuksellinen säilytys ja jatkokäyttö herättävät kysymyksiä. Miten ja mihin data kannattaa tallentaa? Miten dataa, esimerkiksi geenitietokantoja säilytetään turvallisesti? Miten dataa jaellaan? Näitä kysymyksiä ratkoo kansainvälinen hanke ELIXIR.

 

 

ELIXIR tarjoaa ratkaisuja siihen, miten tutkimuksen tietoaineistoa avataan tiedettä edistävällä tavalla ja ketkä aineistoihin pääsevät käsiksi. Suomi oli ELIXIR-hankkeen ydinjoukossa alusta lähtien vuodesta 2007. Datan säilytykseen ja jakeluun liittyvät yhteistyö on edellytys biotieteen kilpailukyvylle
pienissä eurooppalaisissa valtioissa. Pienten maiden kannattaa jakaa kerran tehtyjä aineistojaan, pikemminkin kuin tuottaa niitä eri tutkimusyliopistoissa yhä uudelleen. Biotieteellinen tutkimus tarvitsee vertailuaineistoja, ja ELIXIR on kanava jakaa niitä.

Jos esimerkiksi suomalainen tutkimusryhmä tutkii Parkinsonin taudin periytyvyyttä, sen on elintärkeää päästä käsiksi geeniaineistoihin, joita muun Euroopan tutkimuslaboratoriot tuottavat. Mekanismien löytäminen on vaativaa, ja tutkijat tarvitsevat vähintään vertailukohdan miten terveen
ihmisen genomi toimii. Kun voidaan käyttää eurooppalaisten tuottamia aineistoja, suomalaisten ei tarvitse rakentaa tutkimuksen näyteaineiston lisäksi vertailuaineistoa. Se olisikin äärettömän kallista, ja se lykkäisi tutkimustulosten syntymistä vuosikymmenen päähän.

Kansainvälisten geeniaineistojen käyttö suomalaisessa yliopistossa ei kuitenkaan käy aivan käden käänteessä. Samalla tavalla kuin ihmisten liikutteluun maiden välillä, tarvitaan datan liikutteluun infrastruktuureja ja maiden välisiä sopimuksia. Ulkomaisten tutkimusyliopistojen täytyy olla varma tietoaineistoja käyttävän identiteetistä. Biotieteelliseen dataan liittyy usein tietoturvaa, joka on säädetty laissa. Lisäksi maiden välillä täytyy olla tehokkaat tietoliikenneyhteydet, jonka kautta valtavat aineistomassat voivat siirtyä. Internetin avoin laajakaista ei riitä. Vastaanottajalla täytyy lisäksi olla käytössään tallennustilaa ja ohjelmistoja, jonka avulla se voi käsitellä aineistoa.

 

Datan säilytys ja jakelu tieteen perusedellytys

Tietoaineiston hallinnointi, säilytys ja jakelu eivät aina herätä samaa hehkua ja innostusta, kuin tieteen läpimurrot. Byrokraattinen kieli kuitenkin hämää. Hitaasti rakentuva verkosto mahdollistaa tieteelliset läpimurrot, mutta on myös itsessään tieteelliseen innovaation verrattavissa oleva hanke.

Kansainvälisen yhteistyön ja tietoaineiston jakamisen vastakohta on valtava voimavarojen tuhlaus, kun keskenään kilpailevat eurooppalaiset yliopistot tekevät samaa perustutkimusta. Lopputulos hyödyttäisi
merkittävästi heikommin yhteiskuntaa; jos kaikki keksisivät genomia uudelleen, tutkimus maksaisi enemmän ja se tuottaisi vähemmän. Eurooppalaiset tippuisivat ulos biotieteen ja –teollisuuden kansainvälisestä kilpailusta.

Suomea ELIXIRissä edustaa CSC – Tieteen tietotekniikan keskus yhteistyössä Helsingin yliopiston molekyylilääketieteen instituutin (FIMM) sekä Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen kanssa.

”ELIXIR on jo iso juttu Suomen biotieteille, ja tulevaisuudessa siitä tulee vielä isompi” kertoo Suomen ELIXIR-hankkeen johtaja Tommi Nyrönen CSC:sta.

”ELIXIRin kautta suomalaisella biolääketieteellä on pääsy valtaviin aineistoihin. Saamme tulevaisuudessa tarkempaa tietoa esimerkiksi suomalaiseen geeniperimän harvinaisista poikkeamista kun voimme verrata sitä kansainväliseen vertailuaineistoon. Näin voimme myös tehdä tarkempia hoitosuunnitelmia.”

ELIXIRin johtotähti on, että tutkimuksen tietoaineistot ovat tieteen pääomaa. Aineistojen luotettava säilytys ja jakelu ovat edellytys tieteen tuottavuudelle. Infrastruktuurin rakentaminen ja ylläpito maksavat vain murto-osan verrattuna itse tutkimuksen kustannuksiin. Ja sen tuomat tieteelliset tuotot – niistä hyötyy Nyrösen mukaan sama taho joka tiedettä rahoittaa; yhteiskunta.

 

Tietoa sairauden ja terveyden mekanismeista

”Kun eurooppalaiset geenitutkijat saavat käyttää ristiin toistensa aineistoja, syntyy tarkempaa tietoa sairauden ja terveyden mekanismeista. Tieteelliset tulokset kiertävät yhteistyössä myös nopeammin hoitoihin,” kertoo Tommi Nyrönen.

Suomalaisen rauduskoivun perimän avaaminen voi hyödyttää esimerkiksi englantilaisen koivuruttoepidemian taltuttamisessa. Vertailun avulla voidaan tunnistaa vaikkapa miksi englantilaisten koivujen puolustusmekanismit toimivat heikommin kuin rauduskoivun vastaavat. Tamperelaisen lapsen vakava sairaus saa tarkemman luonteen geenikartoituksen ja vertailevan aineiston yhdistelmästä. Kun virhegeeni on tiedossa, voi hoitosuunnittelu alkaa. Eurooppalaiset viininviejämaat voivat tutkia yhteistyössä viinirypäleen tautien genetiikkaa ja saada jalostuksen kautta kilpailuetuja suhteessa muun maailman viinituottajiin.

ELIXIR hyödyttää myös yrityksiä. Hanke on jakanut esimerkiksi koiran perimän, minkä pohjalta Helsingin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kaupallisen sovelluksen. Sen avulla koirankasvattajat voivat seuloa siitoskoiristaan kaikkein terveimmät ja jalostaa vain niitä, jotka eivät kanna esimerkiksi
nivelsairauksien tautigeenejä.

Vaikka ELIXIR liputtaa yhteistyön, jakamisen ja avoimuuden puolesta, on tietoaineistojen avoimuus kuitenkin rajattua. Osa aineistosta on julkista, osa ei. Joka tapauksessa mistään www:n avoimuudesta ei ole kyse. ELIXIR tasapainottelee korkean tietoturvan ja avoimuuden välillä. Verkoston arkaluonteisimmat tietoaineistot ovat auki niille, joilla on oikeus tutkimuskäyttöön. Tutkijoiden tunnistamiseen ja ’’kulkulupien’’ myöntämiseen on luotu omat käytännöt ELIXIR-maiden välille.

Suomalaiset tutkijat pääsevät ELIXIRin aineistoihin CSC:n kautta

Suomalaiset tutkijat käyttävät ELIXIRin resursseja CSC:n pilvipalvelun kautta. Palvelu on rakennettu niin, että tutkijan on helppo käyttää sitä. ELIXIRin käyttö on ’’epäteknistä’’. Toimivan ja aineettoman palvelun takana on kuitenkin valtavasti rautaa ja valokaapelia. Laitetasolla tarkasteltuna Suomen ELIXIR tarkoittaa CSC:n Kajaanin ja Keilarannan tietokonekeskuksia. Ne ovat yhteydessä suuritehoisen ja yksityisen laajakaistan – tai valopolun – kautta suoraan Cambridgeen, ELIXIRin päämajaan. Valopolun voi mieltää ELIXIR- palvelukeskuksien fyysiseksi napanuoraksi: se mahdollistaa massiivisten aineistojen jakamisen ELIXIR-maiden välillä.

Biotieteellisten aineistojen koosta viitteitä antaa se, että yksityisen ja äärettömän tehokkaan valopolun sisällä aineistojen siirtäminen maasta toiseen voi kestää kuukausia. Mutta pelkällä raudalla ja valokaapelilla ei ELIXIRiä ole rakennettu.

’’Se on vaatinut myös teetä ja keksejä’’ huomauttaa Tommi Nyrönen viitaten lukemattomiin neuvotteluihin ja kokouksiin, joita 16 maata on järjestänyt yhteisten sopimusten ja käytäntöjen eteen. Teen ja keksin määrä lasketaan sadoissa kiloissa ja litroissa!

Rakennustyö jatkuu

Onko ELIXIR valmis? Vastaus on sama kuin kysyttäessä milloin tiede on valmis. Eri maat osallistuvat Nyrösen mukaan ELIXIRin rakennukseen eri panoksin

”ELIXIR on startannut myös eri puolilla Eurooppaa eri aikoihin. Joissain maissa on valmiimpaa kuin toisissa. Suomi on ollut ensimmäisten joukossa,” kertoo Nyrönen.

Suomi on muiden Pohjoismaiden tavoin ELIXIRin pioneerimaita. Mailla on hyvä maine ja asema kansainvälisessä ELIXIRissä. Maat ovat toimineet ELIXIRin ensimmäisten vaiheiden testilaboratoriona, ja niiden käyttökokemukset antavat askelmerkkejä miten palvelua Euroopassa kannattaa rakentaa.

Euroopassa ELIXIRin rakennustyö jatkuu. Suomessa seuraava askel on jatkaa Kajaania, Keilaniemeä ja Cambridgea yhdistävä valopolku Helsingin yliopiston Viikin kampukselle sekä Turun ja Oulun biokeskuksiin. Suomalaiset tutkijat ovat ottaneet ELIXIRin vastaan innostuneena. Toteutuneiden hankkeiden asiakastyytyväisyys on ollut huippuluokkaa.

”Suomalaiset tekevät hyvää työtä sekä biotieteellisen tutkimuksen että infrastruktuurin puolella. Mikä tärkeintä, keskusteluyhteys näiden välillä toimii. Tarvitsemme lisää valokaapelia ja keksejä. Tästä on hyvä jatkaa,” summaa Nyrönen.

 

Elina Kuorelahti

Lue artikkeli PDF-muodossa