Väitös: Ionikanavien toiminnallisuuden tutkiminen on tärkeää kantasoluhoitoja kehitettäessä

Verkkokalvon pigmenttiepiteeli sijaitsee silmän takaosassa, näköaistimuksen synnystä vastaavien näköaistinsolujen ja suonikalvon välissä. Sillä on suora yhteys näköaistinsolujen toimintaan ja siten myös näkökykyyn. Erilaisten näköä heikentävien sairauksien taustalla on usein juuri pigmenttiepiteelin toimintahäiriö, joka rappeuttaa näköaistinsoluja. Esimerkiksi silmänpohjan ikärappeuma on länsimaissa yleisin syy sokeutumiseen, ja taudin ennustetaan yleistyvän seuraavina vuosikymmeninä.

Nykyisillä lääketieteellisillä menetelmillä voidaan hidastaa taudin etenemistä, mutta varsinaista näköä palauttavaa parannuskeinoa ei ole.

Solukorvaushoidot voivat tulevaisuudessa tarjota yhden ratkaisun ongelmaan. Tähän tarvitaan toimivia siirteitä, ja kantasoluista erilaistetut verkkokalvon pigmenttiepiteelin solut tarjoavat mahdollisuuden valmistaa niitä laboratorio-olosuhteissa. Siirteiden toiminnallisuus on kuitenkin edellytys niiden käyttökelpoisuudelle. Tätä ajatellen tärkeässä roolissa ovat solujen ionikanavat, sillä ne säätelevät silmän verkkokalvon pigmenttiepiteelin toimintaa.

Diplomi-insinööri Iina Korkka löysi väitöstutkimuksessaan kantasoluista erilaistetusta silmän verkkokalvon pigmenttiepiteelistä laajan ionikanavien muodostaman koneiston, joka havaittiin vasta-ainevärjäyksiä ja konfokaalimikroskopiaa käyttämällä. Koneiston toiminnallisuutta selvitettiin patch clamp -mittauksilla, ja sen vaikutusta pigmenttiepiteelin toimintaan tutkittiin erilaisilla solubiologisilla menetelmillä.

Tulokset osoittavat, että kantasoluista erilaistettu pigmenttiepiteeli vastaa monilta osin luontaista kudosta. Tämä on lupaavaa tulevaisuuden solukorvaushoitoja ajatellen. Havaitut eroavaisuudet nostivat kuitenkin esiin oleellisen seikan.

– Kun arvioidaan viljeltyjen solujen ominaisuuksia ja vastaavuutta luontaiseen kudokseen, on tärkeää huomioida solujen toiminnallisuus sen lisäksi, että tehdään perinteisempää geenien ja proteiinien ilmentymiseen keskittyvää vertailua. Ionikanavien ilmentyminen solussa ei nimittäin vielä takaa niiden oikeanlaista toimintaa ja kohdistumista solukalvolle, Korkka kertoo.

– Ionikanavat ovat erityisen herkkiä solujen kypsyysasteelle ja viljelyolosuhteille. Vähäisiltä vaikuttavat muutokset kypsymisessä tai ympäristössä saattavat aiheuttaa merkittäviä muutoksia ionikanavien sijaintiin ja toimintaan, Korkka jatkaa.

Diplomi-insinööri Iina Korkan biolääketieteen tekniikan ja sähköfysiologian alaan kuuluva väitöskirja Ionic Signaling in Retinal Pigment Epithelium: From physiological characterization to stem cell applications tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 2.9.2022 klo 12 Kaupin kampuksella, Arvo-rakennuksen auditoriossa F115 (Arvo Ylpön katu 34, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Olaf Strauss Charitén yliopistollisesta sairaalasta Berliinistä. Kustoksena toimii dosentti Soile Nymark lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.