Kantasolututkimus auttaa sydänsairauksien lääkityksessä

Professori Katriina Aalto-Setälä kertoi Paavo Nurmi Symposiumissa siitä, miten kantasolujen avulla voidaan tutkia ihmisen sydäntä laboratorio-oloissa.

TS/Mikael Rydenfelt
Katriina Aalto-Setälän mielestä kantasolututkimuksella on paljon annettavaa kardiologille.  Uudelleen ohjelmoitujen solujen avulla voidaan sydäntä  tutkia laboratorio-olosuhteissa.
Katriina Aalto-Setälän mielestä kantasolututkimuksella on paljon annettavaa kardiologille. Uudelleen ohjelmoitujen solujen avulla voidaan sydäntä tutkia laboratorio-olosuhteissa.

Liisa Enkvist

Kantasolututkimus kuulostaa maallikon korvaan melkein tieteisfantasialta. Ihmisen omasta kudoksesta saatavat kantasolut voivat korvata minkä tahansa vaurioituneen kudoksen elimistössä.

Esimerkiksi sydänkohtauksen kärsinyt voisi saada kantasoluista apua sydäninfarktin arpeuttamaan sydänlihakseen. Arpien myötä sydämen toiminta huononee, eikä parannuskeinoa ole tähän mennessä ollut, sydämen siirtoa lukuun ottamatta. Kantasoluista voisi kasvattaa sydämeen uutta, tervettä kudosta.

Turussa pidettävässä Paavo Nurmi Symposiumissa puhuva professori Katriina Aalto-Setälä torppaa innostuksen.

– Näitä ei ole vielä tehty, eikä asia ole ollenkaan niin yksinkertainen, kuin voisi luulla, hän sanoo.

Tampereen yliopiston fysiologian professori ja lääketieteen yksikön ja Biomeditechin sydänryhmän johtaja Aalto-Setälä kuuluu suomalaisjoukkoon, joka on kantasolututkimuksen aallonharjalla maailmassa.

Hänen tutkimuksissaan pyritään löytämään potilaskohtaisia eroja sydänlihassairauksien lääkeaineherkkyydessä. Tutkimukset ovat askel kohti sydänlihaksen sairauksien yksilöllistä diagnostiikkaa ja hoitoa. Aalto-Setälän mukaan kantasolututkimus onkin kardiologiassa tärkeää juuri diagnostiikan ja lääkekehityksen kannalta.

– Kantasolututkimuksen avulla pystytään tutkimaan vaikkapa sydäntä, jossa on yhden geenin virhe. Ihmisen omasta ihosta otetaan koepala, joka uudelleen ohjelmoidaan kantasoluiksi ja jotka voidaan muuttaa sydänsoluiksi. Näin voidaan laboratorio-olosuhteissa tutkia, miten juuri kyseisen henkilön sydäntä voidaan hoitaa ja lääkitä yksilöllisesti, kertoo Aalto-Setälä.

Sydänsairauksien tutkimuksen ongelmana on tähän saakka ollut se, että ihmisen sydänlihassoluja ei voida kasvattaa laboratorio-olosuhteissa. Niinpä tutkimukset ovat perustuneet lähinnä eläimillä ja niin sanotuilla transfektoiduilla soluilla tehtyihin kokeisiin. Transfektoidut solut tarkoittavat muita kuin sydänsoluja, joihin on viety joku ihmisen sydämessä ilmenevä geeni.

– Nämä mallit eivät kuitenkaan vastaa ihmisen sydämen fysiologisia ominaisuuksia. Lääkeaineiden sydänsivuvaikutukset voivat tulla esille vasta kliinisissä tutkimuksissa tai kun lääke on jo kliinisessä käytössä, Aalto-Setälä kertoo.

Kantasolututkimusta pidettiin eettisesti kyseenalaisena, kun se 10 vuotta sitten keksittiin, sillä se perustui alkion solujen hyväksikäyttöön.

Kantasolututkimus ponnahti kuitenkin eteenpäin vuonna 2007, kun japanilainen Shinya Yamanaka ryhmineen kehitti niin sanotun indusoidun pluripotentin kantasolun (IPS-solun) eli uudelleen ohjelmoidun kantasolun. Työstään Yamanaka palkittiin Nobel-palkinnolla. Myös Yamanaka luennoi Paavo Nurmi Symposiumissa tänään.

IPS-solut ovat hyvää vauhtia syrjäyttämässä, tai ainakin tulossa ihmisalkioista peräisin olevien pluripotenttien kantasolujen käytön rinnalle.

Yamanakan kehittämiä soluja tutkitaan tällä hetkellä maailmanlaajuisesti sadoissa yliopistoissa. Valtavan panostuksen ansiosta tutkimus myös etenee vauhdikkaasti.

Yamanakan suuren kohun aiheuttaneessa menetelmässä jo erilaistuneita soluja, esimerkiksi ihosoluja, ohjelmoidaan takaisin kantasoluiksi. Sen jälkeen niistä voidaan kasvattaa mitä tahansa soluja, esimerkiksi sydän- ja hermosoluja.

Katriina Aalto-Setälä on työskennellyt Yamanakan kanssa sanfranciscolaisessa tutkimusinstituutissa heti sen jälkeen, kun tämä oli julkistanut Nobeliin johtaneen tutkimuksensa tulokset. Hän opetteli soveltamaan Yamanakan tekniikkaa sydänsolujen tuottamiseen ja toi osaamisen mukanaan Tampereelle.

Aalto-Setälä kertoo, että Yamanakan menetelmä on helpottanut merkittävästi kantasolututkimusta, jota tehtiin aikaisemmin hedelmöityshoidoissa yli jääneistä alkion kantasoluista. Tuolloin ongelmana olivat solujen vaihteleva laatu ja menetelmään liittyvät eettiset kysymykset.

– Merkittävin parannus on kuitenkin se, että tutkijoiden käytössä on nyt potilaan omia soluja, joissa on kantajansa mahdollinen geenivirhe, hän painottaa.

”Kantasolututkimuksen avulla pystytään tutkimaan vaikkapa sydäntä, jossa on yhden geenin virhe. Ihmisen omasta ihosta otetaan koepala, joka uudelleen ohjelmoidaan kantasoluiksi ja jotka voidaan muuttaa sydänsoluiksi. Näin voidaan laboratorio-olosuhteissa tutkia, miten juuri kyseisen henkilön sydäntä voidaan hoitaa ja lääkitä yksilöllisesti.”

Katriina Aalto-Setälä

Fysiologian professori