Tampereen yliopistossa on otettu iso askel eteenpäin kohti monimutkaisia ihmisen kudosmalleja. Mallien avulla voidaan esimerkiksi kehittää uusia lääkkeitä ilman eläinkokeita. 

Tutkija Lotta Isosaari kollegoineen onnistui hermosolujen avulla pitämään keinotekoisen kolmiulotteisen verisuonituksen hengissä mikrokokoisissa kudossiruissa jopa kaksi viikkoa.

Aika on huomattavasti pidempi kuin aiemmin on kansainvälisesti raportoitu.

Isosaari työskentelee Tampereen yliopiston monikudosmallintamisen huippuyksikön neuroryhmässä, jota johtaa yliopistotutkija Susanna Narkilahti. Neuroryhmässä kehitetään hermoverkostoja.

Tutkimus tehtiin yhteistyössä verisuonitusta kehittävän aikuisen kantasolujen tutkimusryhmän kanssa. Tätä ryhmää johtaa professori Susanna Miettinen.

Tutkimuksen tulokset julkaisi Cell Communication and Signaling -lehti.

Työkaluna kantasoluteknologia

Lotta Isosaari on tyytyväinen tutkimuksen poikkeuksellisen hyviin tuloksiin.

”Verisuonille tyypilliset arvot olivat kaikki selkeästi korkeammalla, kun niitä viljeltiin hermosolujen kanssa. Hermosolutkaan eivät viihtyneet yksin verisuonitukselle tarkoitetuissa olosuhteissa, mutta yhdessä solutyypit tukivat toistensa toimintaa”, Isosaari kertoo tiedotteessa.

Tutkimuksessa käytetyissä hermosoluissa on hyödynnetty iPSC-kantasoluteknologiaa. Teknologiassa uudelleenohjelmoidaan verisolut tai muut potilaasta helposti eristettävät solut kantasoluiksi, jotka erilaistetaan biomolekyylien avulla hermosoluiksi.

Verisuoniston muodostamiseen käytettiin aikuisen rasvakudoksen ja luuytimen kantasoluja. Näytteet, joista kantasolut eristettiin, saatiin Tampereen yliopistollisesta sairaalasta.

Kantasoluja viljeltiin kaupallisista lähteistä saatujen verisuonen seinämän solujen kanssa.

”Seuraavaksi pyrimme pidentämään verisuonituksen selviytymiskykyä ja samalla monimutkaistamaan kudosmallia lisäämällä siihen kudoksille tyypillisiä soluja”, Isosaari kertoo.

Kudossiruteknologialla matkitaan ihmiskudoksia

Kudossiruteknologiassa (organ-on-chip) on mahdollista hyödyntää ihmisperäisiä soluja ja luoda kehoa matkivia mikrokokoisia ympäristöjä, joita monitoroidaan esimerkiksi kuvantamalla.

Näin kudossiruissa voidaan tutkia esimerkiksi lääkeaineiden vaikutuksia kudokseen.

Tarve ihmisperäisille kudosmalleille on kova. Uusista lääkekandidaateista yhdeksän kymmenestä hylätään siinä vaiheessa, kun eläinkokeista siirrytään potilaskokeisiin.

Resurssien menetys on valtava, eläinkokeiden eettisestä ongelmasta ja muista haasteista puhumattakaan. Eläimillä tehdyt kokeet eivät välttämättä kerro siitä, kuinka lääke tehoaa ihmiseen.

”Ihmiskehon toiminta voi poiketa hyvin paljon koe-eläimen toiminnasta. Esimerkiksi hiiren syke on 600 lyöntiä minuutissa, kun ihmisellä se on 60”, tohtoritutkija Hanna Vuorenpää antaa esimerkin.

(Kuva Jonne Renvall) ”Seuraavaksi pyrimme pidentämään verisuonituksen selviytymiskykyä ja samalla monimutkaistamaan kudosmallia lisäämällä siihen kudoksille tyypillisiä soluja”, Lotta Isosaari kertoo.

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.

Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken palkintoja.

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.