Väitös: Ihmisen kantasoluista erilaistetut sydänlihassolut iskeemisen sydänsairauden mallinnuksessa
Iskemia-reperfuusiovaurion tutkimukseen on panostettu paljon, mutta eläinkokeista saatuja tuloksia on ollut vaikea toistaa ihmisissä. Tämä johtuu osittain lajien välisistä fysiologisista eroista.
– Tarvitaan myös ihmisperäisiä malleja iskeemiseen sydänsairauteen, kertoo Martta Häkli.
Ihmisen erittäin monikykyisiä kantasoluja voidaan tuottaa minimaalisesti invasiivisistä veri- tai ihonäytteistä saaduista soluista indusoimalla tiettyjen geenien ilmentymistä (human induced pluripotent stem cells, hiPSC). Näitä kantasoluja voidaan uudelleen erilaistaa halutuksi solutyypiksi, kuten sydänlihas- tai hermosoluiksi, joita on vaikea saada tutkimuskäyttöön invasiivisistä koepaloista ihmisen sydämestä tai hermostosta. hiPSC-sydänlihassolut eivät kuitenkaan täysin vastaa aikuisen, vaan ennemmin sikiön kehittymättömämpiä sydänlihassoluja, mikä vaikeuttaa niiden hyödyntämistä tutkimuksessa ja kliinisissä sovelluksissa.
Häkli tarkastelee väitöskirjassaan hiPSC-sydänlihassolujen kehittymättömyyttä ja hyödyntämistä ihmisperäisenä sydämen iskemiamallina. Hän keskittyi kartoittamaan iskemian ja reperfuusion vaikutusta hiPSC-sydänlihassoluihin ja erityisesti niiden toiminnallisiin ominaisuuksiin erilaisia analyysimenetelmiä hyödyntäen.
– Sydänlihassoluilla on tärkeä toiminnallinen tehtävä, kun ne saavat aikaan sydämen sykkeen erittäin koordinoidulla supistumisella ja rentoutumisella. Tämän vuoksi sydänlihassolujen toiminnallisten ominaisuuksien, kuten sähköisen toiminnan tutkiminen tautimallinnuksessa on tärkeää. Tätä on tutkittu vain vähän hiPSC-sydänlihassoluissa iskemian ja reperfuusion aikana, vaikka sähköisten ominaisuuksien muutoksien tiedetään aiheuttavan potilaissa esimerkiksi vakavia rytmihäiriöitä, Häkli kertoo.
Väitöskirjatutkimuksen toinen tärkeä aspekti oli iskemiamallintamiseen käytetty laitteisto, joka on kehitetty Tampereen yliopiston Monikudosmallintamisen huippuyksikössä. Laitteiston avulla pystyttiin säätelemään ja tarkkailemaan reaaliajassa sydänlihassolujen happipitoisuutta ja mittaamaan niiden sähköisiä ominaisuuksia. Näin saatiin tarkka kuva siitä, miten nopeasti solukasvatuksen happipitoisuus muuttuu iskemian ja reperfuusion aikana ja vertaamaan happipitoisuuden muutoksia sydänlihassolujen toiminnallisuuteen, kuten syketaajuuteen.
– Monissa alan tutkimuksissa solukasvatuksen happipitoisuutta ei ole mitattu välttämättä lainkaan, jolloin ei voida tarkasti tietää, miten happipitoisuus todellisuudessa muuttuu. Käytetty laitteisto mahdollistaa myös näytteiden keräämisen yksi kerrallaan, mikä minimoi näytteiden altistumisen huoneilmalle. Tämä on tärkeää, kun tutkitaan tiettyjen proteiinien ilmentymistä, jotka hajoavat huoneilman hapen vaikutuksesta nopeasti, Häkli sanoo.
Väitöskirjatutkimuksessa hiPSC-sydänlihassoluissa havaittiin samankaltaisia vasteita happipitoisuuden muuttuessa, kuin aikuisen sydänlihassoluissa nähdään iskemian ja reperfuusion aikana. Tämä osoittaa, että hiPSC-sydänlihassoluja voidaan hyödyntää sydämen iskemiamallinnuksessa.
Martta Häkli on kotoisin Tampereelta ja hän valmistui diplomi-insinööriksi Tampereen teknillisestä yliopistosta biolääketieteen tekniikan koulutusohjelmasta vuonna 2018. Väitöskirjatutkimus on tehty Katriina Aalto-Setälän johtamassa Sydänryhmässä Tampereen yliopistossa, missä Häkli toistaiseksi jatkaa työskentelyään väitöskirjan aihepiiriin kuuluvien jatkoprojektien parissa.
Diplomi-insinööri Martta Häklin biolääketieteen tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Stem cell-based cardiac ischemia model tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 19.8.2022 klo 12 alkaen Kaupin kampuksella Arvo-rakennuksen auditoriossa F114 (Arvo Ylpön katu 34, 33520 Tampere). Vastaväittäjänä on professori Robert Passier Twenten yliopistosta. Kustoksena toimii professori Katriina Aalto-Setälä lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Martta Häkli, puh. 050 3600987, martta.hakli@tuni.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Väitös: Politiikkamallien leviämiseen vaikuttaa niiden muovautuvuus ja symbolinen elinkelpoisuus25.4.2024 15:53:37 EEST | Tiedote
YTM Lauri Heimo tutki väitöskirjassaan ehdollisen käteisavun ohjelman (conditional cash transfer – CCT) globaalia leviämistä. Ehdollisen käteisavun ohjelmien tapaustutkimuksen avulla väitöskirja valaisee sitä, miten globaalit politiikkamallit kehittyvät ja millaiset ominaisuudet mahdollistavat niiden leviämisen ja omaksumisen erilaisissa yhteyksissä.
ProDigial testaa nyt infra-alan tuottavuutta parantavia ratkaisuja käytännössä – myös tekoälyn käyttöä tutkitaan25.4.2024 08:00:00 EEST | Tiedote
Infra-alan tuottavuutta ja digitalisaatiota kirittäneen, Tampereen yliopiston johtaman ProDigial-tutkimusohjelman jatkokaudella testataan kehitettyjen ratkaisujen toimivuutta tilaajaorganisaatioiden arjessa. Laajaan yhteistyöhön ja sen kehittämiseen nojaava tutkimusohjelma selvittää lisäksi tekoälyn käyttömahdollisuuksia infrahankkeiden elinkaarella.
Ihmisen ja tekoälyn välinen yhteistyö parantaa autonomisten työkoneiden turvallisuutta24.4.2024 10:47:20 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston väitöskirjatutkija Marea De Koning kehittää autonomisten liikkuvien työkoneiden mukautuvia turvallisuusjärjestelmiä teollisuuden tarpeisiin. Tutkimus on paljastanut vakavia puutteita turvallisuuslakien noudattamisessa, kun käytetään tekoälyn ohjaamia liikkuvia työkoneita.
Uusi professuuri edistää kaupunkien elinvoimaisuudelle tärkeää elämystaloutta24.4.2024 09:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopisto perustaa strategisessa yhteistyössä Tampereen kaupungin kanssa elämystalouden työelämäprofessuurin. Elämystalouden professuuriin kytkeytyy tutkimus- ja koulutuskokonaisuus, jonka avulla luodaan uutta ymmärrystä elämystalouden ekosysteemeistä ja kehitetään osaamista elinkeinoelämän ja julkisten organisaatioiden tarpeisiin.
Tampereen yliopistossa kehitetään syöpään uudenlaisia täsmälääkkeitä, jotka kohdistuvat RNA:n rakenteeseen22.4.2024 11:15:00 EEST | Tiedote
Tenure track -professori Minna-Liisa Änkö johtaa uutta hanketta, jossa tutkitaan solujen RNA:n laskostumiseen vaikuttavia tekijöitä paksusuolen syövässä. Tavoitteena on selvittää, voivatko syöpäsoluille tyypilliset RNA-rakenteet toimia perustana uusille kohdennetuille syöpähoidoille. Jane ja Aatos Erkon säätiö myönsi hankkeelle 932 000 euron rahoituksen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme