Tulevaisuudessa esimerkiksi sydänsairauksien hoitoja saatetaan suunnitella potilaan omista soluista rakennetun kolmiulotteisen kudosmallin avulla. Tällaista ihmiskehon toimintoja jäljittelevää kokonaisuutta kehitetään parhaillaan Tampereen yliopiston Monikudosmallintamisen huippuyksikössä.
Pääsimme suorassa lähetyksessä tutustumaan yksikön työhön. Voit katsoa talleenteesta missä ja miten tutkimukseen tarvittavia soluja säilytetään ja millainen rooli niillä on huippututkijoiden mikroskooppien alla.
Lähetyksen toimittivat Anna Sirén ja Katri Tapola. Koko lähetyksestä tehty tallenne löytyy jutun lopusta.
Sydänkohtaus maljalla
Mari Pekkanen-Mattila on kantasoluteknologian dosentti, joka on työskennellyt sydänsolujen kanssa yli viisitoista vuotta. Hänen asemapaikkansa on huippuyksikön sydänryhmässä, jossa tutkitaan perinnöllisiä sydänsairauksia ihmisen kantasoluista erilaistettujen sydänlihassolujen avulla.
Nämä solut, kuten yksikössä käytettävät muutkin solutyypit, ovat peräisin varta vasten kerätystä kantasoluvarastosta. Iho- tai verinäytteistä uudelleenohjelmoidaan kantasoluja, joista voidaan sitten erilaistaa esimerkiksi sydän-, maksa- tai hermosoluja. Soluista rakennetaan kudosmalleja, joiden avulla voidaan mallintaa ihmiskehon toimintaa.
Solujen erilaistuminen sydänlihassoluiksi vie pari viikkoa. Jos kaikki sujuu kuten on suunniteltu, odottaa sydänryhmän mikroskoopin alla olevalla maljalla sen jälkeen toivottu näky.
– Jos näemme sykkivää liikettä, tiedämme onnistuneemme. Silloin maljalla on sydänlihassoluja, Pekkanen-Mattila kertoo.
Sydänsolujen toimintaa tutkitaan erityisessä sähköeristetyssä laboratoriossa. Erilaistetut sydänlihassolut antavat hyvää osviittaa kokonaisesta sydämestä: niiden sykettä saadaan nostettua, ja tarvittaessa voidaan jäljitellä sydänkohtausta, eli infarktia, viemällä soluilta happi.
Käytännössä potilasta voidaan siis tutkia maljalla.
– Soluissa nähdään ihan samoja ilmiöitä ja häiriöitä kuin potilaalla itsellään.
Tulevaisuudessa henkilökohtaisempaa hoitoa
Huippuyksikön tavoite on nimeltään Body on Chip. Samalle pienelle sirulle yhdistetään sydänkudoksen lisäksi muitakin kantasoluista rakennettuja kudosmalleja, kuten esimerkiksi rasva- tai maksakudosta. Kukin kudosmalli matkii oikeaa kudosta rakenteeltaan ja solusisällöltään. Niistä löytyy esimerkiksi verisuonia ja hermotus.
Mallin avulla saadaan todenmukaisempi kuva sydämestä, joka sekin koostuu useammasta solutyypistä. Rinnalla kehitetään kuvantamis- ja sensoriteknologiaa sekä tietokonemallinnusta, jonka avulla tulokset saadaan analysoitua.
Huippuyksikössä kehitettävää mallia voidaan tulevaisuudessa hyödyntää sekä lääkekehityksen työkaluna että henkilökohtaisempia hoitomahdollisuuksia luotaessa.
Personoitu lääketiede on asia, josta puhutaan paljon jo nyt.
– Siihen, että potilaan omista soluista pystytään tekemään mallinnos, on vielä pitkä matka. Ajatus on kuitenkin houkutteleva. Tulevaisuudessa voi olla arkipäivää, että lääkkeen vaikutusta testataan jo maljalla ennen hoidon aloittamista.
Suomen Akatemian rahoittama monikudosmallintamisen huippuyksikkö on kuuden Tampereen yliopistossa toimivan tutkimusryhmän muodostama poikkitieteellinen tutkimuskeskus. Kahdella kampuksella toimii yhteensä kuutisenkymmentä tutkijaa, joiden joukossa on biotieteilijöitä, lääkäreitä ja insinööritieteilijöitä.
