Väitös: Sarveiskalvon limbus-alueen mallinnus auttaa kehittämään sokeuden kantasoluhoitoja

Sarveiskalvo toimii silmän pinnalla valon välittäjänä silmän sisäosiin ja mahdollistaa näkökyvyn. Sen pintakerros, epiteeli, uusiutuu jatkuvasti limbaalisten kantasolujen avulla, jotka sijaitsevat sarveiskalvon ja sidekalvon rajalla limbuksessa. Limbuksen mikroympäristö on tarkasti säädelty. Sen vaurioituminen voi johtaa limbaalisten kantasolujen toimintahäiriöihin ja siten epiteelin normaalin uusiutumisen lakkaamiseen. Tämä johtaa näön heikkenemiseen tai jopa sokeuteen.

Maija Kauppila tarkasteli väitöstutkimuksessaan limbuksen ja limbaalisten kantasolujen välistä rajapintaa. Hänen tavoitteenaan oli kehittää 3D-laboratoriomalli, jota voidaan käyttää limbaalisten kantasolujen tutkimusalustana aitoa kudosta jäljittelevässä ympäristössä.

– Vaikka limbus on tunnistettu elintärkeäksi limbaalisten kantasolujen ylläpidossa, sen toimintamekanismit ja limbaalisten kantasolujen säätelyperiaatteet tunnetaan yllättävän huonosti. Kudoksen suora tutkiminen on haastavaa, joten sen mallintaminen laboratoriossa voi avata uusia näkökulmia limbaalisten kantasolujen toiminnan säätelyyn ja soluterapioiden kehitykseen, Kauppila kertoo.

Limbuksen mallintamiseen ei ole ollut toistaiseksi saatavilla toimivia ratkaisuja, sillä esimerkiksi perinteiset soluviljelymenetelmät kovalla muovilla eivät jäljittele kudoksen pehmeää rakennetta. Mallin kehitystä varten Kauppila tutki yhteistyössä apulaisprofessori Teemu Ihalaisen kanssa, miten mekaaninen ympäristö vaikuttaa ihmisen erittäin monikykyisistä kantasoluista erilaistettuihin limbaalisiin kantasoluihin. Lisäksi hän kehitti tarkempia menetelmiä limbuksen kuvantamiseen kudosnäytteistä. Lopullinen, aitoa kudosta jäljittelevä malli toteutettiin yhteistyössä tutkijatohtori Anni Mörön kanssa 3D-biotulostamalla.

– Aitoa kudosta mukaileva malli tarjoaa soluille luotettavamman tutkimusalustan kuin perinteinen soluviljelymuovi. Sen avulla voidaan tutkia solujen toimintaa luonnollisessa ympäristössä ja saada arvokasta tietoa esimerkiksi tautimekanismeista, Kauppila summaa.

Kauppilan tutkimus tarjoaakin uuden pohjan limbus-alueen biologian ja limbaalisten kantasolujen toiminnan tutkimiseen. Sarveiskalvon limbus-alueen toiminnan parempi ymmärrys voi tulevaisuudessa mullistaa kantasoluhoitojen kehityksen silmän etuosan sairauksien hoidossa.

Maija Kauppila on kotoisin Valkeakoskelta. Hän valmistui materiaalitekniikan diplomi-insinööriksi Tampereen teknillisestä yliopistosta vuonna 2018. Väitöstutkimus on toteutettu professori Heli Skottmanin johtamassa Silmäryhmässä Tampereen yliopistossa, jossa Kauppila jatkaa työtään sarveiskalvon 3D-biotulostuksen parissa.

Väitöstilaisuus perjantaina 21. marraskuuta

Diplomi-insinööri Maija Kauppilan lääketieteen, biotieteiden ja biolääketieteen tekniikan alaan kuuluva väitöskirja In Vitro Recapitulation of the Limbal Stem Cell Niche: A mechanobiological perspective tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 21.11.2025 kello 12 Kaupin kampuksella, Arvo-rakennuksen auditoriossa F114 (Arvo Ylpön katu 34). Vastaväittäjänä toimii professori Neil Lagali Linköpingin yliopistosta. Kustoksena toimii professori Heli Skottman Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.