Kantasoluja suun kautta sydänvaivaan

  

Kantasolut ovat varsin erikoisia soluja, ja niitä on meissä kaikissa. Niitä on kudoksissamme ja elimissä pienissä määrin, ja niistä tekee erityisen se, että voivat muodostaa useita erilaisia solutyyppejä, eli ikään kuin muokkautua erikoistuneiksi soluiksi, kuten vaikkapa hermo- tai sydänlihassoluiksi. Kantasoluja käyttämällä soluvauriot ja niistä johtuvat sairaudet voidaan parantaa paikan päällä, siellä missä soluja on tuhoutunut.

Uudessa Tekesin isossa strategisessa tutkimusavauksessa paneudutaan juuri hermoihin ja sydänsoluihin: Aalto-yliopiston, Helsingin yliopiston ja Helsingin yliopistollisen keskussairaalan yhteishankkeessa tavoitteena saada vaurioituneet elimet korjaamaan itse itsensä. Avuksi tarvitaan lääkkeitä, jotka kohdennetaan esimerkiksi sydämeen tai aivoihin vauhdittamaan kantasolujen erilaistumista tarvittaviksi uusiksi sydän- tai hermosoluiksi.

Kantasoluhoidot ovat eräs nopeimmin kasvavista ja kehittyvistä lääketieteellisen tutkimuksen aloista, koska niillä on saatu aikaan erittäin kiinnostavia hoitotuloksia. Vielä vuosikymmen sitten esimerkiksi halvaantuneiden raajojen saaminen takaisin toimintaan oli lähes ihme, mutta nyt tässä on onnituttu – tosin vasta laboratoriossa.

Kaikkein lupaavimmat tulokset on saatu ns. embryonaalisilla kantasoluilla, eli alkiosta otetuilla kantasoluilla. Niillä on kyky erilaistua miksi tahansa eliön kudostyypiksi. Näiden käyttäminen on kuitenkin vaikeaa, koska alkioiden käyttäminen on hankalaa ja siihen liittyy suuria eettisiä kysymyksiä. Lisäksi solujen jakaantumisen hallitseminen on osoittautunut haastavaksi, koska tuloksena voi olla hoidon sijaan hallitsematonta solukasvua, kuten syöpä. Tällaisia embryonaalisia kantasoluja käyttäviä hoitoja ei ole tehty vielä ihmisille.

Sen sijaan esimerkiksi luuytimissä ja rasvakudoksessa olevat kantasolut ovat suhteellisen helposti käytettävissä ja niillä on tehty hoitoja Suomessakin vuodesta 2006 alkaen.

Myös nyt rahoitetussa hankkeessa käytetään niitä.

"Suurimpia haasteita on selvittää, mitkä ovat ne keskeiset kemikaalit, jotka vaikuttavat solujen erilaistumiseen", sanoo Aalto-yliopiston professori mikroteknologian professori Sami Franssila. "Työssä tarvitaan mikro- ja nanoteknologiaa, sillä yhdessä farmaseuttisen kemian laitoksen kanssa meidän on kehitettävä niin herkkä analyysimenetelmä, että sillä voidaan tutkia erittäin pieniä, jopa vain tuhannen molekyylin, ainemääriä. Herkkyyden lisäksi menetelmältä vaaditaan myös tarkkuutta vastapainoksi soluista otettujen näytteiden luonnolliselle biologiselle vaihtelulle".

Työtä on tehty jo kymmenen vuoden ajan. Mukana yhteistyössä ovat VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteinen mikro- ja nanoteknologian keskus Micronova, Viikissä toimiva Helsingin yliopiston farmaseuttisen kemian osasto ja Helsingin yliopistollinen keskussairaala. Yliopiston tutkijat analysoivat HUS:n tuottamat kantasolut Micronovan ryhmän toimittamien sirujen avulla.

Micronovan puhdastilassa

  

Professorit Risto Kostiainen ja Tapio Kotiaho ovat kehittäneet Franssilan kanssa yhdessä menetelmän, jossa näytemolekyylit ionisoidaan energeettisellä UV-valolla tai suurella sähkökentällä. Menetelmä toimii hyvin myös poolittomien, eli varauksettomien, molekyylien kanssa, jotka jäävät usein muilta menetelmiltä huomaamatta. Yhteistyöstä on syntynyt jo kolme patenttia, kymmenen väitöskirjaa ja yli viisikymmentä tieteellistä julkaisua.

Onnistuminen ei kuitenkaan ollut itsestäänselvyys.

"Kymmenen vuotta sitten se oli meille kaikille riski: piti jättää vanhat verkostot ja alkaa tehdä ihan uusia juttuja", toteaa Franssila Aalto-yliopiston tiedotteessa. Hän lisää, että heidän tutkimuksestaan ei suoraan tulla saamaan valmista lääkettä.

"Jos kaikki menee nappiin, pystymme osoittamaan menetelmän toimivuuden tunnetuilla kemikaaleilla, ideoimaan uusia omia molekyylejä ja mittaamaan muutoksia soluissa ennennäkemättömän herkästi", selittää Franssila. "Alkuvuosien sovellukset ovat todennäköisesti menetelmäkehitykseen liittyviä, hoidot tulevat vasta myöhemmin".

Lopullisena tavoitteena on kuitenkin oikeita, ihmisiin käytettäviä hoitoja – sekä taloudellista menestystä suomalaisille innovaatioille sekä niistä saataville patenteille tai spin-off -yrityksille. Tekesin rahoittama iso strateginen tutkimusavaus 3i - Innovative Induction Initiative pyrkiikin lopulta tuottamaan suun kautta otettavia lääkkeitä, joilla voisi lisätä sydämen ja aivojen kykyä tuottaa uusia soluja omista kantasoluista. Tätä hankekokonaisuutta koordinoi professori Heikki Ruskoaho Helsingin yliopistosta.

Projektista syntyy (ainakin toivottavasti) myös muualla lääketieteessä käytettäviä nanoteknologisia ratkaisuja lääkkeiden vaikutuksen täsmälliseen kohdentamiseen ja analyyttisia teknologioita pienten ainemäärien mittaamiseen solutasolla.

Teksti perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen Nanoteknologia auttaa sydämen korjaamisessa.


Juttuja samasta aiheesta