Kantasoluja biopankeista?

– Tuloksemme osoittavat, että verisoluista voidaan tehdä aivan yhtä hyvin toimivia monikykyisiä kantasoluja kuin ihokudoksestakin, sanoo tutkimusta johtanut professori Timo Otonkoski Helsingin yliopistosta.

Ihmisen soluista pystytään laboratorio-olosuhteissa tuottamaan monikykyisiä kantasoluja (indusoidut pluripotentit kantasolut eli iPS-solut). Näitä soluja voidaan kasvattaa rajattomasti, ja ne voidaan ohjata erilaistumaan halutuiksi solutyypeiksi, esimerkiksi sydän-, maksa- tai hermosoluiksi. Monikykyisiä kantasoluja voidaan käyttää lääketieteellisessä tutkimuksessa moneen eri tarkoitukseen, muun muassa sairausmekanismien tutkimiseen ja lääkeaineseulontaan.

iPS-soluja voidaan tuottaa esimerkiksi ihopalasta kasvatetuista fibroblastisoluista tai suoraan verisoluista. Tähän asti on kuitenkin ollut epäselvää, ovatko eri solutyypeistä tuotetut iPS-solut täysin vertailukelpoisia keskenään vai vaikuttaako erilaistumisprosessiin se, mistä kudostyypistä solut ovat alun perin lähtöisin. Biopankkeihin on helpointa koota ja tallettaa verisoluja, koska verinäytteitä otetaan rutiininomaisesti diagnostiikan ja hoidon yhteydessä.

Helsingin yliopiston ja THL:n tutkijat yhteistyökumppaneineen vertasivat samojen luovuttajien ihosta ja verestä tuotettujen iPS-solujen ominaisuuksia käyttäen kattavia analyysimenetelmiä: geenien ilmentymisen lisäksi tutkittiin DNA:n metylaatiota sekä kantasolujen spontaania ja ohjattua erilaistumiskykyä. Tutkijat keskittyivät erityisesti selvittämään, onko ihmisen iPS-kantasoluilla niin sanottua ”epigeneettistä muistia”, jonka perusteella esimerkiksi verisolusta alkunsa saanut kantasolu erilaistuisi helpommin verisoluksi kuin ihosolusta lähtöisin oleva kantasolu.

Tulokset olivat hyvin selvät: lähtösolun tyypillä ei ole erilaistumisen kannalta merkitystä, jos kantasolu on täydellisesti uudelleenohjelmoitunut.

Lähtölaukaus iPS-biopankeille

– Eri solutyypeistä tuotetut monikykyiset kantasolut ovat keskenään täysin samanveroisia. Tuloksilla on tärkeä merkitys biopankkitoiminnalle, koska näin samaan kokoelmaan voidaan käyttää erilaisia solulähteitä ja myös aiemmin säilötyt elävät solunäytteet ovat käyttökelpoisia iPS-solutuotantoa varten, Otonkoski sanoo. – Voi sanoa, että tämä tutkimuksemme on lähtölaukaus iPS-biopankkitoiminnalle Suomessa.

Yllättävää oli sijaan se, miten paljon eri yksilöistä tuotetut iPS-solut erosivat toisistaan. Luovuttajan genotyyppi ohjaa selvästi kantasolun erilaistumiskäyttäytymistä.

– Geneettisesti määräytyvät yksilölliset erot kantasolujen erilaistumisessa ovat yllättävän suuria, joten luotettavien havaintojen tekeminen esimerkiksi sairauteen liittyvien genotyyppien toiminnallisista vaikutuksista edellyttää, että biopankkeihin saadaan riittävän laajoja, monilta luovuttajilta peräisin olevia aineistoja, Otonkoski toteaa.  

Lisätietoja:

Professori Timo Otonkoski
Puh. 02941 25692, 050 4486392
Sähköposti: timo.otonkoski@helsinki.fi

Viite: Aija Kyttälä, Roksana Moraghebi, Cristina Valensisi, Johannes Kettunen, Colin Andrus, Kalyan Kumar Pasumarthy, Mahito Nakanishi, Ken Nishimura, Manami Ohtaka, Jere Weltner, Ben Van Handel, Olavi Parkkonen, Juha Sinisalo, Anu Jalanko, R. David Hawkins, Niels-Bjarne Woods, Timo Otonkoski and Ras Trokovic:Genetic variability overrides the impact of parental cell-type and determines iPSCs differentiation potential. Stem Cell reports. On-line publication date Jan 14, 2016