Miten sydänlihassoluja erilaistetaan kantasoluista?
Väitöskirjatutkimuksen mukaan toiminnallisten sydänlihassolujen tuottaminen pluripotenteista kantasoluista on mahdollista, mutta kliinisten soluhoitojen aloittamiseksi tarvitaan vielä paljon lisätutkimuksia.
Kantasolutekniikan odotetaan luovan uusia hoitomuotoja vaikeisiin kudostuhosta johtuviin sairauksiin – kuten sydänsairauksiin. Ihmisen alkion kantasolut ja ihmisen uudelleenohjelmoidut kantasolut (iPS-solut) ovat pluripotentteja eli erittäin monikykyisiä kantasoluja. Näitä soluja voidaan monin eri menetelmin erilaistaa myös sydänlihassoluiksi.
Mari Pekkanen-Mattilan väitöstutkimuksessa kuvataan sydänlihassolujen erilaistaminen sekä ihmisalkion kantasoluista että ihmisen iPS-soluista. Tutkimuksessa verrattiin eri kantasolulinjojen erilaistumiskykyä sekä eri kantasoluviljelyissä käytettävien tukisolutyyppien vaikutusta erilaistumiseen.
Tulokset osoittivat, 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.
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.
FM Mari Pekkanen-Mattilan väitöskirja tarkastetaan Tampereen yliopistossa 12.11.2010.
Kuva: Pixmac