Oliver Smithies – Nobel-palkittu geneetikko ja geelielektroforeesin keksijä

Oliver Smithies (23. kesäkuuta 1925 - 10. tammikuuta 2017) oli brittiläis-amerikkalainen geneetikko ja Nobel-palkittu,

Hän keksi vuonna 1955 geelielektroforeesin, joka on nykyään yksi biokemian ja molekyylibiologian perustekniikoista.

Paljon myöhemmin hän työskenteli siirtogeenisen DNA:n ja genomisen DNA:n homologisen rekombinaation tekniikan parissa. Tämä on tällä hetkellä luotettavin menetelmä eläinten genomien muuttamiseksi, ja se on tekniikka, joka on geenien kohdentamisen ja knockout-hiirten taustalla.

Martin Evans ja Mario Capecchi työskentelivät myös tämän idean parissa, ja heille myönnettiin yhdessä Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinto vuonna 2007.

Geelielektroforeesin kehitys ja merkitys

Smithiesin vuonna 1955 kehittämä geelielektroforeesi perustui alkuvaiheessa tärkkelyspohjaisiin (starch) geeleihin, joiden sisällä proteiinit ja muut molekyylit erottuvat sähkökentässä niiden koon ja varauksen mukaan. Menetelmä oli merkittävä parannus aiempiin tekniikoihin verrattuna, koska se tarjosi paremman erotuskyvyn, toistettavuuden ja mahdollisti erilaisten entsyymien ja proteiinien yksityiskohtaisemman analyysin. Sittemmin geelielektroforeesista kehittyivät muun muassa agarose- ja polyakrylamidigeelit, joita käytetään laajasti DNA:n, RNA:n ja proteiinien erottelussa nykylaboratorioissa.

Geenien kohdentaminen ja knockout-mallit

Myöhemmässä työssään Smithies kehitti ja edisti homologisen rekombinaation hyödyntämistä siirtogeenisen DNA:n ja genomeihin tehtävien muutosten kohdentamiseksi. Tämä menetelmä mahdollistaa tietyn geenin tarkan muokkaamisen tai poistamisen eläimen perimästä käyttämällä kantasoluja (esimerkiksi hiiren alkioiden kantasoluja) ja selektiota. Tämän tekniikan ansiosta syntyivät ns. knockout-hiiret, joissa yksittäisten geenien toiminta voidaan poistaa ja siten tutkia niiden roolia kehityksessä, fysiologiassa ja sairaustiloissa. Geenien kohdentaminen on johtanut lukuisiin sairausmalleihin, lääkekehityksen edistymiseen ja perustutkimuksen syvempään ymmärrykseen perimän toiminnasta.

Ura, palkinnot ja perintö

Smithies työskenteli pitkään sekä Iso-Britanniassa että Yhdysvalloissa ja oli tunnettu käytännönläheisestä, kokeellisesta osaamisestaan ja kyvystään kehittää uusia laboratorio‑menetelmiä. Hän teki merkittävän uran yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa, ja hänen työnsä vaikutus näkyy edelleen laajasti biolääketieteellisessä tutkimuksessa. Vuonna 2007 Oliver Smithiesille myönnettiin yhdessä Mario Capecchin ja Martin Evansin kanssa Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinto aktiivisesta työstä geenien kohdentamisen ja muokkaamisen periaatteiden kehittämisestä.

Smithiesin kehittämät menetelmät — sekä geelielektroforeesi että geenien kohdentamisen tekniikat — ovat pysyvä osa nykyistä biologian ja lääketieteen työkalupakkia. Hänen työnsä on mahdollistanut monien tautimekanismien selvittämisen ja ollut keskeinen lähtökohta nykyisille geenimuokkausmenetelmille.

Elämä ja lopetus

Oliver Smithies jäi muistiin pitkäikäisenä, tuotteliaana tutkijana, joka jatkoi aktiivista tiedetyötä korkeassa iässä saakka. Hän kuoli 10. tammikuuta 2017. Hänen perintönsä elää edelleen lukemattomissa tutkimusartikkeleissa ja laboratoriomenetelmissä, joita tutkijat käyttävät päivittäin ympäri maailmaa.