Rasvakudoksen kantasolut tulevaisuuden soluterapioihin

Väitöskirja tarkastettiin 19.9.2015 Tampereen yliopistossa

Insights into the use of adipose stem cells for clinical cell therapy: Novel culturing conditions and characterization of multipotency and immunogenic properties

Vastaväittäjä: Petri Lehenkari, professori, Oulun yliopisto

Kustos: Susanna Miettinen, dosentti, Tampereen yliopisto

Esitarkastajat: Johanna Nystedt, dosentti, SPR Veripalvelu, Jeffrey Gimble, professori, Tulane University, Yhdysvallat

Ohjaajat: Susanna Miettinen, dosentti, Tampereen yliopisto, Bettina Mannerström, FT, Tampereen yliopisto

Aikuisen rasvakudos on monikykyisten kantasolujen ehtymätön lähde. Rasvakudoksesta eristetyillä kantasoluilla on erinomainen kyky jakautua muuttumattomina sekä erilaistua ohjatusti ainakin luu-, rusto- ja rasvasolujen suuntaan. Solut eivät aiheuta voimakasta vastetta elimistön puolustusjärjestelmän soluissa ja niillä on kyky säädellä elimistön tulehdusreaktioita. Edellä mainitut ominaisuudet tekevät rasvakudoksen kantasoluista lupaavan vaihtoehdon erilaisiin kliinisiin sovelluksiin regeneratiivisen lääketieteen alalla sekä uuden vaihtoehdon immuunipuolustuksen säätelyä vaativien sairauksien hoitoon. Tampereella Aikuisen kantasolujen tutkimusryhmässä on jo tehty 25 kokeellista luupuutoshoitoa (15 leukaluun korjausta), joissa rasvakudoksen kantasolut on yhdistetty luunmuodostusta stimuloivaan biomateriaaliin.

Kantasoluhoidoissa tarvittavat solumäärät ovat usein suuria, joten tehokkaan hoitovasteen aikaansaamiseksi solujen määrää tulee lisätä laboratoriossa. Tässä väitöskirjatyössä kehitettiin täysin määritellyt, seerumittomat ja eläinperäisistä aineista vapaat laboratoriokasvatusmenetelmät rasvakudoksen kantasoluille, jotta solujen turvallisuutta ja laatua voitaisiin parantaa soluhoitoja ajatellen. Työssä tutkittiin myös eri kasvatusolosuhteiden vaikutusta rasvakudoksen kantasolujen immunogeenisyyteen sekä kykyyn säädellä elimistön immunologisia reaktioita. Työssä tutkittiin myös biomateriaalin sekä kasvutekijöiden merkitystä rasvakudoksen kantasolujen erilaistumiskyvylle luusoluiksi.

Väitöskirjan tulokset osoittivat, että uudet määritellyt kasvatusolosuhteet saavat rasvakudoksen kantasolut jakautumaan tehokkaasti, ja näin ollen uusilla olosuhteilla on edellytyksiä myös kliiniseen käyttöön. Lisäksi tutkimus osoitti, että rasvakudoksen kantasolut eivät aiheuta voimakasta vastetta puolustusjärjestelmän soluissa ja niillä on myös kyky säädellä immuunivastetta kaikissa tutkituissa olosuhteissa. Väitöskirjassa osoitettiin myös, että luun morfogeneettiset proteiinit vähensivät rasvakudoksen kantasolujen määrää ja erilaistumiskykyä luusoluiksi tutkittujen biomateriaalien kanssa.

Edellä mainitut ominaisuudet tekevät soluista kiinnostavan vaihtoehdon allogeenisiin eli vieraan luovuttajan soluja hyödyntäviin soluhoitoihin sekä immuunipuolustusta sääteleviin hoitoihin. Allogeenisiä soluja käyttämällä on mahdollista hoitaa useita potilaita yhden luovuttajan soluilla. Solut voidaan tutkia ja valikoida etukäteen, jotta niiden ominaisuudet ovat parhaat mahdolliset kyseessä olevaan sovellukseen. Uudet tutkimustulokset solujen ominaisuuksista tarjoavat työkaluja myös kantasoluhoitojen vaatimiin turvallisuussäädöksiin. Tarvitaan kuitenkin lisää prekliinisiä turvallisuutta ja tehokkuutta mittaavia tutkimuksia ennen siirtymistä rutiininomaisiin potilashoitoihin.

Väitöstutkimus suoritettiin Tampereen yliopiston BioMediTechin Aikuisen kantasolujen tutkimusryhmässä.

Verkkojulkaisun osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-44-9896-1