Yliopiston etusivulle Suomeksi
Helsingin yliopisto Helsingin yliopiston tiedelehti
 

Yliopisto-lehti 3/07

Tietoa lehdestä:

Yhteystiedot:

Toimitus:
PL 33 (Fabianinkatu 18)
00014 Helsingin yliopisto
puh. (09) 191 22039
fax (09) 191 23000
yliopisto-lehti@helsinki.fi
etunimi.sukunimi@helsinki.fi

Lukijatutkimus 2007

 

Artikkeli


Kantasoluista voimaa pumppuun

Ohitusleikkaus. Kuva Veikko SomerpuroSydän pitää meidät hengissä. Mitä tehdä, kun vajaatoiminta uhkaa sydänlihasta? Kanta­soluista koetetaan muokata
uutta sydämen rakennusainetta.

Helmikuun 7. päivä Meilahden sairaalassa tehtiin 51-vuotiaalle helsinkiläismiehelle sepelvaltimoiden ohitusleikkaus, jonka päätteeksi sydänlihakseen ruiskutettiin noin 800 miljoonaa miehen omasta luuytimestä otettua kantasolua. Tai sitten ei — potilas saattoi saada pelkkää solujen elatusainetta pistoksena sydämeen. Menossa on nimittäin sokkotutkimus, jolla selvitetään, elvyttääkö solusiirto vajaatoiminnasta kärsivää sydänlihasta.

Mies hakeutui hoitoon kiristävän rintakivun vuoksi. Varjoainekuvauksessa paljastui sepelvaltimoiden ahtauma, ja sydämen ultraäänitutkimus osoitti, että vasen kammio pumppasi vain 35 prosenttia täyttötilavuudestaan. Leikkaus oli välttämätön.

Helsinkiläismies sopi sydän- ja rintaelinkirurgian professori Ari Harjulan johtamaan kantasolututkimukseen. Kun potilas oli nukutettu, veritautien erikoislääkäri Anne Nihtinen otti potilaan lantiolta suoliluun ytimestä sata millilitraa luuydinmassaa ja vei sen dosentti Riitta Alitalon laboratorioon kantasolujen eristystä varten.

Kirurgit tekivät sydämen ohitusleikkauksen. Reidestä irrotetuista verisuonisiirrännäisistä rakennettiin ohitteet neljälle sepelvaltimolle. Leikkauksen aikana sydän oli pysäytettynä 74 minuuttia, ja potilas oli sydän-keuhkokoneessa 123 minuuttia.

Leikkauksen lopussa, ennen kuin verenkierto palautettiin sydämeen, kirurgi Antti Vento ruiskutti sydänlihaksen vaurioituneen alueen reunaan liuoksen, joka oli tuotu kantasolulaboratoriosta.

 

Sokkotutkimus kertoo totuuden

Laboratoriotutkimusten ja eläinkokeiden perusteella tutkijat olettavat, että jotkut kantasoluista erilaistuvat sydänlihassoluiksi tai aktivoivat sydämen omia kantasoluja kehittymään lihassoluiksi.

— Vasta hyvin kontrolloitu potilastutkimus ja tarkat sydämen toimintaa kartoittavat mittaukset kertovat totuuden: onko hoidolla toivottu vaikutus ihmissydämeen, painottaa Ari Harjula.

Pistos sydämeen on nyt annettu kahdeksalle vapaaehtoiselle. Mukaan otetaan vielä 52 tutkimuspotilasta.

— Sydämessä on kaksi pumppua sarjassa: oikea kammio työntää veren keuhkoihin ja vasen kammio kaikkialle muualle elimistöön. Yleensä vasen kammio pettää, kun sydämen pumppausvoima heikkenee, selvittää lääketieteen lisensiaatti Tommi Pätilä, joka valmistelee väitöskirjaa sydämen geeni- ja soluhoidoista.

Pätilä on yksi kolmesta kirurgista, jotka tekevät tutkimuksen sydänleikkaukset ja kantasoluruiskutukset.

— Sydän pitää meidät hengissä ja pumppaa pyyteettömästi koko ihmisen eliniän noin kerran sekunnissa. Sydämen vaikea vajaatoiminta on hankala vaiva, eikä siihen ole toistaiseksi muuta hyvää hoitokeinoa kuin sydämen siirto. Oletamme, että soluhoito jarruttaa sydämen vajaatoiminnan kehittymistä ja parantaa sydämen pumppauskykyä, Pätilä perustelee kiinnostustaan solusiirtotutkimukseen.

 

Geeniterapiaa kohti

Hoitoryhmään osuvien tutkimuspotilaiden kantasolut päätyvät uuden sydänlihaksen rakennusaineiksi. Vertailuryhmän solut tulevat tutkimuksen koordinaattorin Esko Kankurin tutkimuslaboratorioon biolääketieteen laitokselle.

Kankurin ryhmä tutkii, miten HGF-kasvutekijä vaikuttaa solukkoon, ja voisiko tätä kasvutekijää käyttää geeniterapian kehittämisessä. Geeniterapiassa yksilöstä eristettyihin soluihin viedään geeni, joka ohjaa halutun vaikutuksen välittävää proteiinia. Solut ruiskutetaan takaisin elimistöön tai geeni siirretään kohdekudokseen geenikuljettimen, esimerkiksi viruksen, avulla.

HGF-kasvutekijä lisää solujen jakautumista ja auttaa niitä selviämään vähähappisissa olosuhteissa, kuten infarktiarvessa. Se voi myös edistää kantasolujen erilaistumista juuri sydänlihassolujen suuntaan.

Kankuri pitää lankoja käsissään laajassa tutkimuskonsortiossa, johon kuuluu ryhmiä Helsingin ja Kuopion yliopistoista sekä tutkimuskeskuksista Japanissa, Italiassa, Saksassa, Slovakiassa ja Yhdysvalloissa. Mukana on biolääketieteen, kirurgian, sydäntautien ja veritautien tutkijoita sekä anestesian, kuvantamisen ja tehohoidon asiantuntijoita.

 

Nemoosin salojen taakse

Ari Harjulan ja Esko Kankurin tutkimusryhmät ovat kuvanneet yhdessä professori Antti Vaherin ja Slovakian akatemian tutkijan Jozef Bizikin kanssa uuden sidekudossolujen aktivaatiotavan, joka on nimetty nemoosiksi.

— Kun kudoksista eristettyjä soluja viljellään, ne kiinnittyvät yleensä kasvatusmaljan pohjaan. Tässä meidän löytämässämme uudessa aktivaatiotavassa solut kiinnittyvätkin toisiinsa ja alkavat tehokkaasti tuottaa kasvutekijöitä. Nemoosi-terapiassa potilaan sydänlihakseen voidaan kantasolujen lisäksi ruiskuttaa tällä tavoin aktivoitua solukkoa. Olemme hakemassa teknologialle patenttia, Harjula kertoo.

Nemoosi on Kankurin tutkijan uran innostavin löytö.

— Emme vielä tiedä, mitä verhon takaa paljastuu. Nemoosi on biologinen prosessi, joka liittyy paranemiseen ja kudosten uudistumiseen. Toisaalta se saattaa liittyä esimerkiksi syövän leviämiseen. Odotamme tutkimuksesta vastauksia sekä kudosvaurioiden parantamiseen että syövän hoitoon.

 

Magneettikuvaus paljastaa

Miten käynnissä olevassa kantasolututkimuksessa sitten todistetaan, onko solusiirrosta ollut hyötyä? Tiedossa on, että pelkkä sepelvaltimoiden ohitusleikkaus parantaa jonkin verran sydämen vasemman kammion toimintaa.

— Tutkimuspotilaiden sydämen vasen kammio tutkitaan hyvin tarkkaan ennen leikkausta ja vuoden mittaisen seurannan aikana. Tarkin ja paljastavin menetelmä on toiminnallinen magneettikuvaus, joka kertoo pienimmätkin muutokset kammion seinämissä. Muilla uusilla kuvantamismenetelmillä tutkitaan kammion verenkiertoa ja sydämen ravinnon ottoa, Harjula vastaa.

Näin tarkkaan sydäntä ei ole kuvannettu muissa sydämen kantasoluhoidosta tehdyissä tutkimuksissa.

— Muutamia hyvin kontrolloituja tutkimuksia on maailmalla tehty, mutta ne ovat vieläkin melko suppeita. Ensimmäisissä tutkimuksissa kontrolliryhmä ei saanut ruiskutuksia sydämeen, Kankuri toteaa.

Jokaiselta tutkimuspotilaalta otetaan lihasnäyte sydämen eteisestä ja sydänpussinestettä.

— Eristämme myös hoidettavasta sydämestä solupopulaatiota ja selvitämme, onko sydämen omilla kantasoluilla tai sydänpussinesteen välittäjäainepitoisuuksilla yhteyksiä paranemiseen, Pätilä kertoo.

 

Tulevaisuudessa kuin lääkehoitoa

Miten varmistaa, että kantasoluista tulee todella sydänlihassoluja, jotka liittyvät osaksi sydämen sähköistä järjestelmää, eivätkä syki omia aikojaan?

— Tulevaisuudessa solusiirto on kuin lääkehoito, mutta tehokkaampi, Harjula uskoo ja painottaa, että potilaan omilla kantasoluilla tehty solusiirto on turvallinen hoito.

— Varmin tapa saada kantasolut oikeaan paikkaan on ruiskuttaminen suoraan sydänlihakseen avoleikkauksessa. Jatkossa vaihtoehtona voi olla sydänkammioon kulkeva neulakatetri tai ruiskuttaminen suoneen, Kankuri kuvaa.

Toistaiseksi näissä menetelmissä on se heikkous, että solut jakautuvat laajalti elimistöön, etenkin maksaan ja pernaan.

Helmikuussa leikattu helsinkiläismies toipui hyvin leikkauksesta. Paraniko vasemman kammion toiminta enemmän kuin tavallisen ohitusleikkauksen jälkeen? Saiko mies sydämeensä kantasoluja vai ravintoliuosta? Ensimmäiseen kysymykseen saadaan vastaus vuoden kuluttua. Toinen selviää sitten, kun kaikkien tutkimukseen osallistuneiden leikkauksesta on kulunut vuosi: silloin tutkimuksen ruiskujen sisältö paljastetaan.

Teksti Irma Heiskanen-Haarala

Kuva Veikko Somerpuro

 

 

Yliopisto-lehti 3/07

Yliopisto-lehti seuraa tutkimuksen ajankohtaisia asioita ja taustoittaa yhteiskunnan ilmiöitä maan parhaiden asiantuntijoiden opastuksella. Lehti on tarkoitettu tieteestä kiinnostuneille maallikoille, suomalaiselle tiedeyhteisölle ja yhteiskuntamme vaikuttajille.

Helsingin yliopisto on julkaissut lehteä jo 55 vuotta.

Seuraava lehti ilmestyy 23.4.2007. Aineiston toivotaan olevan toimituksessa 29.3. mennessä.

 

Tapahtumakalenteri