Tutkijat loivat solun, josta ei voi syntyä syöpää

Soluhoidot voisivat auttaa sadoissa taudeissa, kuten perinnöllisten tautien tai esimerkiksi sydäninfarktin hoidossa. Monissa verisairauksissa ihmisille osataan jo nyt antaa uusia soluja, ja myös diabetesta on voitu hoitaa siirtämällä elinluovutuksista saatuja soluja tai aivan hiljattain myös potilaan omista kantasoluista muokattuja beetasoluja.

Geenimuokattujen solujen riskinä ovat mahdolliset tahattomat, esimerkiksi syövälle altistavat DNA-muutokset. Soluja ei myöskään voi siirtää ihmiseltä toiselle noin vain, koska kudostyypit ovat erilaisia.

Kaikille sopivia, ”immunologisesti näkymättömiä” soluja on saatu aikaiseksi, mutta myös niihin liittyy lisääntynyt syöpäriski. Dosentti, perinnöllisyyslääkäri Kirmo Wartiovaaran tutkimusryhmä lähti yli kymmenen vuotta sitten kehittämään solua, jossa nämä ongelmat voitaisiin kiertää. Nyt ryhmä on onnistunut tuottamaan soluja, joiden jakautumista voidaan kontrolloida ja jotka eivät siten voi muuttua syöpäsoluiksi.

Tutkimus on julkaistu geeni- ja soluterapian alan Molecular Therapy -tiedelehdessä.

– Lähes kaikki sairautemme johtuvat pohjimmiltaan solujen toiminnan ongelmista. Yksi lääketieteen unelma on korjata kudosten vaurioita, sairauksia tai jopa vanhenemista uusilla terveillä soluilla. Tutkimuksemme avulla olemme lähempänä turvallisia, uudenlaisia soluhoitoja, Wartiovaara sanoo.

Turvakäsittely pysäytti solujen jakautumisen

Tutkijat muokkasivat kantasoluista sellaisia, että ne voivat jakautua vain, jos niille annostellaan ylimääräistä DNA:n rakennusainetta, tymidiiniä. Toisin kuin normaalisti, turvakäsitellyt solut eivät voi kopioida perimäainettaan ilman sitä. Tällöin jakautuminen ei onnistu. Kun solut erilaistuvat eri tehtäviinsä, ne lakkaavat jakautumasta eikä lisäainetta enää tarvita.

Aluksi tutkijat selvittivät, voidaanko solukasvua säädellä ulkopuolelta annosteltavalla aineella. Kun tämä onnistui, he selvittivät, toimivatko solut normaalisti.

– Valmistimme kantasoluista insuliinia tuottavia beetasoluja, joita siirsimme koe-eläimiin. Solut huolehtivat eläinten veren sokeritasapainosta kokeen ajan eli lähes puoli vuotta, kertoo Helsingin yliopiston väitöskirjatutkija Rocio Sartori Maldonado.

– Solut osaavat myös erilaistua muiksi kudostyypeiksi täysin normaalisti emmekä ole havainneet niissä muuta eroa kuin sen, että jakautuminen ei onnistu, jos emme sitä halua, hän jatkaa.

Menetelmä mahdollistaa turvallisen solumuokkauksen

Kantasolut ovat hyvin primitiivisiä soluja, koska niiden täytyy pystyä jakautumaan runsaasti ja kehittymään moneen eri suuntaan. Niitä voitaisiin käyttää moneen tarkoitukseen, mutta alkukantaisuus tuo mukanaan myös ongelman: mitä jos osa soluista ei erilaistukaan, vaan jatkaa primitiivistä kasvua? Työn ohjaaja Kirmo Wartiovaara kertoo, että tutkimusryhmän ratkaisu mahdollistaa solujen tehokkaan kasvun tuotannon aikana, mutta halutussa kohdassa, kuten siirron jälkeen, sen voi myös pysäyttää.

Ratkaisu antaa myös mahdollisuuden muokata soluja ilman pelkoa itse muokkauksen sivuvaikutuksista. Soluista voidaan tehdä esimerkiksi sellaisia, että vastaanottajan immuunijärjestelmä ei tunnista niitä.

– Aiemmin tällaiset solut olisivat olleet hyvin riskialttiita, koska immuunipuolustus valvoo myös syövän syntyä. Nyt se riski on hyvin pieni tai olematon. Parhaimmillaan soluista voitaisiin tehdä tuotteita, jotka sopivat kaikille ja saadaan tarpeen tullen nopeasti käyttöön, Wartiovaara sanoo.

Helsingin Innovaatiopalvelut on suojannut tutkimusryhmän keksinnön patentilla.

Tutkimus on Rocio Sartori Maldonadon väitöskirjan pääjulkaisu ja sen ohjaaja Biomedicum Helsinki -tutkimuslaitoksen kantasolukeskuksessa on dosentti Kirmo Wartiovaara.

Alkuperäinen tutkimus: Sartori-Maldonado R., Montaser H., Soppa I., Eurola S., Juutila J., Balaz M., Puttonen H., Otonkoski T., Saarimäki-Vire J., Wartiovaara K. Thymidylate synthase disruption to limit cell proliferation in cell therapies. Molecular Therapy, 2024. DOI: 10.1016/j.ymthe.2024.06.014

Lisätietoja:

MSc Rocio Sartori Maldonado, väitöskirjatutkija, Helsingin yliopisto (haastattelut englanniksi)
p. 041 478 1297
rocio.maldonado@helsinki.fi

LT Kirmo Wartiovaara, kantasolubiologian dosentti, Helsingin yliopisto, perinnöllisyyslääketieteen erikoislääkäri, HUS
p. 040 7577696
kirmo.wartiovaara@helsinki.fi