Väitöstutkimus mesenkymaalisten stroomasolujen optimaalisista viljelyolosuhteista

Mesenkymaaliset stroomasolut (MSC) ovat olleet vilkkaan tutkimuksen kohteina johtuen niiden kyvystä vaimentaa immuunireaktioita ja erilaistua erilaisiksi solutyypeiksi, kuten luu- ja rustosoluiksi. MSC:n ominaisuudet tekevät niistä merkittävän potentiaalisen työkalun erilaisten sairauksien, kuten immunologisten häiriöiden tai kudospuutosten, hoitoon. MSC:ja on laajasti käytetty ja tutkittu akuutin käänteishyljinnän, Crohnin taudin ja kroonisten tulehdustilojen yhteydessä sekä luu- ja rustopuutosten hoidossa.

MSC:t luokitellaan kehittyneen terapian lääkevalmisteiksi, joiden tuotantoa säädellään tiukasti lailla ja joiden valmistusta valvovat lääkevalvontaviranomaiset. Sääntelyn tarkoituksena on taata potilaalle turvallinen ja tehokas lääkevalmiste.

Viljelyolosuhteet muokkaavat soluja

MSC:t ovat somaattisia soluja, joita voidaan eristää erilaisista lähteistä, kuten terveen luovuttajan luuytimestä, rasvakudoksesta tai napanuorasta. Eristettyjä soluja on viljeltävä laboratoriossa laajamittaisesti soluvalmistetta varten. Viljelyolosuhteiden tiedetään muokkaavan solujen ominaisuuksia ja toimintaa. Hoitoon tarkoitettujen soluvalmisteiden tuotannossa tulisi myös pyrkiä eroon eläinperäisten materiaalien kuten nautaseerumin käytöstä niihin liittyvien taudinaiheuttajien ja immuunireaktioiden riskin vähentämiseksi. Tämän vuoksi MSC:n viljelyssä tulisi käyttää ihmisperäisiä rikasteita, kuten verihiutaleista valmistettua lysaattia. 

Väitöstutkimuksessa keskityttiin kehittämään optimaalisia nautaseerumivapaita viljelyolosuhteita MSC:n laajamittaista viljelyä ja luuksi erilaistamista varten. Tutkimuksessa selvitettiin myös keinoja tunnistaa MSC ikääntymiseen liittyviä morfologian muutoksia kuvantamistekniikkaan perustuvaa seulontamenetelmää hyödyntäen. Samoin tutkittiin miten MSC:n viljelyprosessin aikana tehtävät solujen pakastusvaiheet vaikuttavat niiden ominaisuuksiin ja ikääntymiseen.

Uutta tietoa eläinseerumivapaan MSC-viljelmän optimoinnista

Tutkimuksessa havaittiin, että kahdesti pakastettu ja sulatettu verihiutalelysaatti tuki MSC:n jakautumista ja erilaistumista luuksi ja ylläpiti solujen toiminnalliset piirteet viljelyn ajan. Verihiutalelysaatin havaittiin myös tukevan luuksi erilaistumista vähintään samalla tavoin kuin nautaseerumilla kaksiulotteisessa maljaviljelmässä ja hieman paremmin silloin, kun soluja viljeltiin käyttämällä kolmiulotteista matriisia.

Samoin onnistuttiin havaitsemaan solujen ikääntymiseen liittyviä muutoksia solujen muodossa ja osoitettiin, että solujen koon nopea muutos heijastaa myös ikääntymismarkkerien esiintymistä soluissa. Lopuksi havaittiin, että tuotantoprosessin aikana tehdyt pakastamisvaiheet eivät vaikuta solujen toimintaan haitallisesti eivätkä muuta solujen normaalia ikääntymisprosessia.

Väitöstutkimus on tuottanut uutta tietoa eläinseerumivapaan MSC-viljelmän optimoinnista ja laajentamisesta sekä esittää kuvantamiseen perustuvan menetelmän, jolla solujen laatua voitaisiin tutkia tuotantoprosessin aikana.

Sofia Oja on järjestyksessään 66. Veripalvelussa väitöskirjatyönsä tehnyt tutkija.

Väitöstilaisuutta voi seurata 9.10. klo 12-14 osoitteessa  https://helsinginyliopisto.etapahtuma.fi/kalenteri/suomi.aspx#.X32aLsH7RPZ

Väitöskirjan elektroninen julkaisu on luettavissa E-thesis -palvelussa. 

Press releases in English: bloodservice.fi