DI Vilhelmiina Juusti väitteli 14.2.2025 Turun yliopistossa lääketieteellisestä fysiikasta ja tekniikasta. Väitöskirjan nimi on ”Phage-biosensors for Detection of Cancer from Urine”.

https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-02-0010-7

Vastaväittäjänä toimi professori Jouko Peltonen Åbo Akademista ja kustoksena professori Pekka Hänninen Turun yliopistosta.  Tutkimus tehtiin Turun yliopiston, Aqsens Health Oy -yrityksen
(https://www.aqsens.com ) TYKS:n ja HUS:n tutkijalääkäreiden yhteistyönä.

Väitöskirja koostuu kolmesta osatyöstä:

I Kulpakko Janne, Juusti Vilhelmiina, Rannikko Antti, Hänninen Pekka. Detecting disease associated biomarkers by luminescence modulating phages. Scientific Reports, 2022; 12: 2433. This original publication has already been included in the thesis book of PhD Janne Kulpakko in year 2022.

https://doi.org/10.1038/s41598-022-06433-y

II Juusti Vilhelmiina, Kulpakko Janne, Cudjoe Elizabeth, Pimenoff Ville N., Hänninen Pekka. Biophysical Properties of Bifunctional Phage-Biosensor. Viruses, 2023; 15: 299.

https://doi.org/10.3390/v15020299

III Juusti Vilhelmiina, Rannikko Antti, Laurila Anu, Sundvall Maria, Hänninen Pekka, Kulpakko Janne. Phage-biosensor for classification of metastatic urological cancers from urine. Life, 2024; 14: 600.

https://doi.org/10.3390/life14050600

Väitöstutkimuksessa potilaiden virtsanäytteistä pystyttiin tunnistamaan aggressiivinen (GG 4-5) eturauhassyöpä ja luokittelemaan metastaattinen eli etäpesäkkeitä lähettävä syöpä bakteerien viruksia hyödyntävien faagibiosensoreiden avulla.

Biosensorit ovat analyyttisia laitteita, joissa signaalin havaitsemiseen käytetään joko biomolekyylejä, elävää eliötä tai eliön osia.
https://tieteentermipankki.fi/wiki/Biotekniikka:biosensori

Faageja eli bakteereja infektoivia viruksia voidaan hyödyntää nykyaikaisissa biosensoreissa. Ne ovat edullisia, helposti muokattavia sekä nopeita tuottaa suurissa määrissä. Nämä ominaisuudet tekevät niistä mielenkiintoisen vaihtoehdon biosensorien kehittämiseen nykyterveydenhuollon tarpeisiin, kuten syövän havaitsemiseen.

Väitöstutkimuksen faagibiosensoreiden toimintaa biomerkkiaineiden kanssa mallinnettiin puhtaassa liuoksessa ennen siirtymistä potilasnäytteisiin. Mallintamisen perusteella havaitsemisreaktion taustalla ajateltiin olevan sensorin nestekidekäyttäytymisen muutokset.

Syövän tunnistaminen ja luokittelu biosensoreilla perustuu virtsan biomerkkiaineiden ja niiden pitoisuuksien vaihteluihin syöpää sairastavien ja terveiden henkilöiden välillä.

Faagibiosensorit havaitsivat tappavan eturauhassyövän 80 % herkkyydellä ja 75 % tarkkuudella, ja vastaavasti metastaattisen syövän 70 % herkkyydellä ja 79 % tarkkuudella.

Tulevaisuudessa menetelmää aiotaan tarkentaa ja sen soveltuvuutta eri tautiluokituksiin tutkitaan laajemmilla potilasaineistoilla. Faagibiosensoreiden toivotaan voivan tarjota uuden tavan havaita syöpä ja useita biomerkkiaineita samanaikaisesti virtsasta.

Terveydenhuollossa tarvitaan uusia kustannustehokkaita ja tarkkoja menetelmiä syövän havaitsemiseen. Uudet teknologiat voivat luoda mahdollisuuksia havaita syöpää virtsanäytteistä, jotka ovat edullisia ja helppoja kerätä, sekä rutiininomaisesti käytettyjä kliinisissä laboratorioissa