RR-tietopalvelu -hankekuvaus A76188, Infrapunaspektroskopiaan perustuva uusi, edullinen ja nopea diagnostinen testi COVID-19:lle ja muille virusinfektioille (investointiosio)

1 Hanke

Hankekoodi: A76188

Hankkeen nimi: Infrapunaspektroskopiaan perustuva uusi, edullinen ja nopea diagnostinen testi COVID-19:lle ja muille virusinfektioille (investointiosio)

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.8.2020 ja päättyy 30.4.2022

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Oulun Yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245895-5

Jakeluosoite: PL 8000

Puhelinnumero: 0294 48 0000

Postinumero: 90014

Postitoimipaikka: Oulun Yliopisto

WWW-osoite: http://www.oulu.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Saarakkala Simo Jaakko

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Professori, Tieteellinen johtaja

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: eura.neuvonta(at)gov.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0294486002

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Viimeisen neljän vuoden aikana julkaistujen tutkimusten perusteella infrapunaspektroskopia on lupaava menetelmä eri infektioiden tunnistamiseen ihmisen kudos- tai nestenäytteestä. Infrapunaspektroskopiaa on sovellettu mm. hepatiitti B- ja C-virusten, dengueviruksen sekä malarian tunnistamiseen verinäytteestä. Menetelmässä hyödynnetään infrapunasäteilyä, jonka absorptio näytteessä riippuu sen molekulaarisesta koostumuksesta. Mittauksen tuloksena saadaan infrapuna-absorptiospektri, josta voidaan kehittyneiden tekoälymenetelmien avulla oppia tunnistamaan tietylle virusinfektiolle tyypillinen ”sormenjälki”. Menetelmä on halpa, helppokäyttöinen, nopea (mittaus voidaan suorittaa muutamassa minuutissa), näytteen käsittelyä ei tarvita, ja testitulos voidaan saada heti mittauksen jälkeen.

Tässä hankkeessa on tarkoitus kehittää infrapunaspektroskopiaan perustuva uusi, edullinen ja nopea diagnostinen testi koronavirusinfektiolle (COVID-19) ja muille akuuteille virusinfektioille. Tutkimus suoritetaan yhteistyössä Pohjois-Suomen laboratoriokeskuksen liikelaitoskuntayhtymä NordLabin (www.nordlab.fi) kanssa, missä tällä hetkellä tehdään suurin osa Oulun alueen COVID-19-testeistä polymeraasiketjureaktio (PCR) -menetelmällä. Hanke toteutetaan käytännössä siten, että sama potilasnäyte (hengitystienäyte) mitataan sekä infrapunaspektroskopialla että PCR-menetelmällä, minkä jälkeen opetamme tekoälyalgoritmin tunnistamaan infrapunaspektristä COVID-19-infektiolle tyypillisen spektrisormenjäljen käyttämällä PCR-tulosta referenssinä (ns. kultainen standardi). Tavoitteena on tekoälyn avulla optimoida testin herkkyys (sensitiivisyys) ja tarkkuus (spesifisyys) siten, että infrapunaspektroskopiaa voitaisiin tutkimushankkeen jälkeen (tai jopa sen aikana) käyttää COVID-19-infektioiden testauksessa ilman PCR-vertailumenetelmää. Jos kehitettävät tekoälyalgoritmit saadaan optimoitua COVID-19-infektiolle, mahdollistaa se myös niiden helpon soveltamisen tulevaisuudessa muille virusinfektioille.

Tällä hetkellä akuuttiin koronavirusdiagnostiikkaan käytettävän PCR-testin tuloksen valmistuminen kestää suhteellisen pitkään ja sen kapasiteetti on rajallinen – varsinkin jos koronavirusepidemian toinen aalto osoittautuu suureksi. Näin ollen olisi äärimmäisen tärkeää, että nimenomaan akuuttivaiheen infektion tunnistamiseen olisi herkkiä/tarkkoja sekä laajalti saatavilla olevia testausmenetelmiä, joilla tulos saataisiin heti ilman tuntien tai jopa vuorokausien odottelua. Jos kehitettävä infrapunaspektroskopiamenetelmä osoittautuu toimivaksi, voisi se tarjota merkittävää helpotusta testauskapasiteettiin ja sitä kautta mahdollistaa mm. tehokkaamman tartuntojen jäljityksen. Tämä hankeidea sai lisää vahvistusta huhtikuun alussa julkaistusta uutisartikkelista, jonka mukaan infrapunaspektroskopiaa on jo alettu soveltamaan COVID-19-diagnoosiin Iso-Britanniassa mittaamalla infrapunaspektri suoraan hengitystienäytteestä: https://www.hulldailymail.co.uk/news/hull-east-yorkshire-news/hull-coronavirus-covid-19-test-4003656.amp.

Jos kehitetty infrapunaspektroskopiamenetelmä osoittautuu toimivaksi, uudentyyppisiä virustestejä voitaisiin alkaa tarjoamaan esimerkiksi uuden perustettavan yrityksen puitteissa Pohjois-Pohjanmaan alueella. Toinen liiketoimintamahdollisuus olisi alkaa tarjoamaan testejä yhteistyössä olemassa olevien laboratorioyritysten tai liikelaitosten kanssa yhteistyössä (esim. Nordlab tai Synlab). Eri liiketoimintamahdollisuudet Oulun alueella selvitetään hankkeen aikana.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Hengitystieinfektioista kärsivät potilaat, joilta otetaan koronavirusnäytteet.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Alkuvaiheessa virustestauksesta hankkeesta hyötyisi – luonnollisesti potilaiden lisäksi - Pohjois-Pohjanmaan alueen liiketoiminta joko uuden Oulun alueelle perustettavan yrityksen myötä tai olemassa olevan yrityksen lisäliiketoimintana.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 28 000

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 24 934

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 40 000

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 35 620

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa

Seutukunnat: Oulun

Kunnat: Oulu

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joihin työllistyvät naiset 0

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joista naisten perustamia 0

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä

Kehitettävä virustestaukseen soveltuva laitteisto sekä siihen liitettävä tekoälypohjainen analyysiohjelmisto tulisi sijoittumaan terveydenhuollon toimialalle, joka on perinteisesti ollut vahvasti naisvaltainen. Tilastokeskuksen mukaan vuonna 2017 terveys- ja sosiaalipalveluiden alalla naisten osuus yleisesti oli 87 % kaikista työntekijöistä. Tarkemmin analysoituna menetelmän mahdollisia soveltajia terveydenhuollossa olisivat todennäköisimmin seuraavat ammattiryhmät: sairaanhoitajat (näytteenottaja), bioanalyytikot (näytteenottaja sekä analyysin suorittaja), lääkärit (testituloksen tulkitsija) sekä mikrobiologit (testituloksen tulkitsija). Tilastokeskuksen PxWeb-tietokannan mukaan vuonna 2017 naisten osuus em. ammattiryhmissä oli seuraava: sairaanhoitajat = 92 %, bioanalyytikot = 95 % sekä lääkärit = 61 %. Mikrobiologeista ei ollut tilastotietoa saatavilla, mutta oletettavasti myös ko. ala on ainakin lievästi naisvaltainen. Näin ollen on selvää, että testausmenetelmän rutiinikäyttäjäkunta olisi naisvoittoista. Testausmenetelmästä hyötyvien potilaiden osalta sukupuolista segregaatiota ei ole, koska Suomessa potilaita ei eritellä tai priorisoida sukupuolen mukaan.

Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä

Hankkeen kannalta on periaatteessa mahdollista, että sukupuolinen segregaatio jopa vähenisi laboratoriodiagnostiikan alalla, sillä kehitettävä tekoälypohjainen analyysiohjelmisto vaatii ohjelmoijien sekä tekoälyn asiantuntijoiden työpanosta. Esimerkiksi ohjelmoijien osalta 91 % oli miehiä vuonna 2017 (Tilastokeskuksen PxWeb-tietokanta). Lisäksi myös tekoälyn asiantuntijat ovat vahvasti miesvoittoisia. Näin ollen, jos esimerkiksi testauspalvelua tarjoava organisaatio haluaa kehittää menetelmää edelleen sisäisesti, on mahdollista, että alalle palkattaisiin lisää miehiä esimerkiksi em. tehtäviin, mikä vähentäisi sukupuolista segregaatiota.

Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei

Ei ole hankkeen päätavoite.

8.2 Kestävä kehitys

	Välitön	Välillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys	0	0
Ei vaikutusta
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen	0	0
Ei vaikutusta
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus	0	0
Ei vaikutusta
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen)	0	0
Ei vaikutusta
Natura 2000 -ohjelman kohteet	0	0
Ei vaikutusta
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet	0	0
Ei vaikutusta
Uusiutuvien energialähteiden käyttö	0	0
Ei vaikutusta
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen	2	2
Testauskapasiteetin laajeneminen sekä nopeutuminen helpottaa epidemian kurissa pitämistä ja sitä kautta pitää paikallisen elinkeinoelämän "pyörät pyörimässä".
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen	3	2
Kehitettävä testausmenetelmä ei korvaa mitään aineellista tuotetta tai palvelua, mutta se olisi kustannustehokkaampi kuin nykyiset testausmenetelmät.
Liikkuminen ja logistiikka	0	3
Kehitettävä menetelmä voisi mahdollistaa nykyistä kustannustehokkaamman testauksen, jolloin testauspaikkoja voisi olla tarjolla alueellisesti laajemmin ja potilaiden siirtymistarpeet lyhenevät.
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen	6	1
Onnistuessaan kehitettävä menetelmä lisää merkittävästi hyvinvointia ja yhdenvertaisuutta, sillä se voisi mahdollistaa riittävän halvat testaukset kaikille halukkaille.
Tasa-arvon edistäminen	0	0
Ei vaikutusta
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus	0	0
Ei vaikutusta
Kulttuuriympäristö	0	0
Ei vaikutusta
Ympäristöosaaminen	0	0
Ei vaikutusta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus