FM Mari Pekkanen-Mattilan kantasolu- ja kudosteknologian alaan kuuluva väitöskirja

Cardiomyocyte differentiation from human pluripotent stem cells (Sydänlihassolujen erilaistaminen ihmisen pluripotenteista kantasoluista)

tarkastetaan 12.11.2010 klo 12 Tampereen yliopiston Finn-Medi 1:n auditoriossa, Biokatu 6, Tampere.

Vastaväittäjänä on professori Riitta Lahesmaa (Turun yliopisto). Kustoksena toimii professori Olli Silvennoinen.

                                                ***

Mari Pekkanen-Mattila on syntynyt Multialla ja hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Helsingin yliopistossa.

Pekkanen-Mattilan väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 1555, Tampere University Press, Tampere 2010. ISBN 978-951-44-8234-2, ISSN 1455-1616. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 1002, Tampereen yliopisto 2010. ISBN 978-951-44-8235-9, ISSN 1456-954X.
http://acta.uta.fi.

Väitöskirjan tilausosoite: Verkkokirjakauppa Granum, http://granum.uta.fi, tai Tiedekirjakauppa TAJU, PL 617, 33014 Tampereen yliopisto, puh. 040 190 9800, e-mail: taju@uta.fi.

LEHDISTÖTIEDOTE

Kantasolutekniikan odotetaan luovan uusia hoitomuotoja vaikeisiin, kudostuhosta johtuviin sairauksiin, kuten sydänsairauksiin. Aikuisen ihmisen sydämen uusiutumiskyky on hyvin rajallinen, eikä sydän pysty korjautumaan itsestään. Tästä syystä esimerkiksi sydäninfarktin jälkeen sydämeen jää vaurioituneelle alueelle sen toimintaa heikentävä arpi. Ihmisen alkion kantasolut ja ihmisen uudelleenohjelmoidut kantasolut (iPS- solut) ovat pluripotentteja eli erittäin monikykyisiä kantasoluja, jotka pystyvät erilaistumaan periaatteessa kaikiksi kehon soluiksi. Näitä soluja voidaan monin eri menetelmin erilaistaa myös sydänlihassoluiksi eli kardiomyosyyteiksi.

Erilaistettuja sydänlihassoluja ei pystytä vielä kliinisesti hyödyntämään, mutta niiden voidaan ajatella toimivan jo varsin pian solu- tai kudosmallina sydämen kehityksen ja toiminnan tutkimisessa sekä lääkekehityksessä. Ihmisen sydänlihassolumalli tehostaisi uusien lääkeainekandidaattimolekyylien turvallisuustestausta ja vähentäisi koe-eläinmallien tarvetta. Ihmisen iPS-solujen käyttö mahdollistaa potilasspesifisten kantasolulinjojen ja edelleen potilasspesifisten sydänlihassolujen aikaansaamisen. Täten vaikeiden geneettisten sydänsairauksien mallintaminen solutasolla on tulevaisuudessa mahdollista.
Väitöskirjatutkimuksessani kuvataan sydänlihassolujen erilaistaminen sekä ihmisalkion kantasoluista että ihmisen iPS-soluista. Tutkimuksessani verrattiin eri kantasolulinjojen erilaistumiskykyä sekä eri kantasoluviljelyssä käytettävien tukisolutyyppien vaikutusta erilaistumiseen. Sydänerilaistumisen lisäksi ihmisalkion kantasolujen spontaania erilaistumista tutkittiin myös yleisemmällä tasolla. Tämän lisäksi erilaistetut sykkivät sydänlihassolut karakterisoitiin molekyylibiologisin ja elektrofysiologisin menetelmin.

Tämän väitöskirjatutkimuksen tulokset osoittavat, että pluripotentit kantasolut erilaistuvat toiminnallisiksi sydänlihassoluiksi. Erilaistuneet solut sykkivät spontaanisti ja ilmentävät kardiomyosyyteille spesifisiä geenejä ja proteiineja. Erilaistumistehokkuus on kuitenkin matala ja tehokkuus vaihtelee eri kantasolulinjojen välillä. Erilaistetut sydänlihassolut ovat pääosin kammioperäisiä sydänlihassoluja, mutta erilaistunut solupopulaatio sisältää myös eteisperäisiä ja johtoratajärjestelmän solutyyppejä. Tämän lisäksi erilaistettujen sydänlihassolujen kypsyysaste vaihtelee, mutta osa soluista muistuttaa elektrofysiologisilta ominaisuuksiltaan aikuisen ihmisen sydänlihassoluja. Tutkimustulokset siis osoittavat, että toiminnallisten sydänlihassolujen tuottaminen on mahdollista, mutta kliinisten soluhoitojen toteutumiseksi tarvitaan vielä paljon lisätutkimuksia.