Suomessa toimiva Juliana von Wendtin säätiö myöntää vuosittain apurahoja eläinkokeettomaan tutkimukseen. Tänä vuonna apuraha myönnettiin tutkimukselle, jossa kehitetään eläinkokeetonta mallia hermosoluvaurioiden tutkimiseksi.
Hermosoluvaurioiden vuoksi tehtävät eläinkokeet aiheuttavat eläimille huomattavasti kipua ja kärsimystä. Hermovaurioiden tutkimiseksi hiirille tai rotille voidaan aiheuttaa vaurioita selkäytimeen tai aivoihin, joka taas voi johtaa esimerkiksi halvaantumiseen. Eläinkokeista ei saada suoraan ihmisten sairauksista kertovaa tietoa, sillä esimerkiksi hiiren ja ihmisen fysiologiset erot ovat merkittävät. Ihmisperäisiä soluja käyttämällä saadaankin paremmin ihmisiin sovellettavaa tietoa ja säästetään satoja tai tuhansia eläimiä kärsimykseltä.
Tämän vuotinen apuraha myönnettiin tutkija Laura Honkamäelle kolmiulotteisen hermosolumallin luomiseen aksonivaurioiden tutkimiseksi. Vaurioiden solumallintaminen auttaa ymmärtämään, miten näitä sairauksia voitaisiin tulevaisuudessa hoitaa.
Honkamäen tutkimuksessa käytetään ihmisperäisiä kantasoluista erilaistettuja hermosoluja.
”Matka kantasoluista hermosoluviljelmäksi eli kantasolujen erilaistaminen hermosoluiksi kestää noin kuukauden. Sen jälkeen solut siirretään tutkimussovellukseen, esimerkiksi kolmiulotteiseen matriisiin, jossa niitä viljellään yleensä kahdesta viikosta neljään viikkoon. Viljely tapahtuu inkubaattorissa, + 37 asteessa ja solujen ravintoliuos vaihdetaan kolme kertaa viikossa. Halutuissa aikapisteissä soluille tehdään erilaisia analyysejä. Soluille tehdään esimerkiksi erilaisia värjäyksiä, joilla muun muassa varmistetaan solutyyppi ja saadaan samalla solun eri rakenteet, esimerkiksi hermosoluista aksonit, näkyviin fluoresenssimikroskoopilla”, Honkamäki kertoo.
Hankkeessa pyritään kehittämään menetelmiä, joilla ohjataan solujen kasvua kolmiulotteisessa tukirakenteessa. Tutkimuksissa selvitetään nanokuitujen sähkökehruun, 3D biotulostuksen, sähkökentän tai laseriin perustuvan fotolitografian mahdollisuuksia aksonimallinnuksessa. Tutkimus on monitieteinen yhdistelmä biologiaa ja insinööritieteitä.
Uusien mallien kehittäminen vie vuosia
Honkamäen tutkimuksen erityispiirre on se, että siinä käytetään hermosoluja, jotka on erilaistettu ihmisten kantasoluista.
”Meidän tietääksemme tämän tutkimuksen kaltaista aksonien ohjattua kasvua kolmiulotteisessa ympäristössä ei ole vielä saatu onnistumaan ihmisperäisillä kantasoluista erilaistetuilla hermosoluilla muualla maailmassa.”
Täysin uusien tutkimusmallien kehittäminen vaatii vuosien työn, sillä mallille on saatava viranomaishyväksyntä, ennen kuin sitä voidaan käyttää eläinkokeita korvaavana menetelmänä.
”Tässä tutkimuksessa kehitetään lähtökohtaisesti kolmiulotteista soluviljelymallia, jolla voidaan mallintaa aksonivaurioita laboratorio-olosuhteissa, jolloin saamme tärkeää tietoa kehossa tapahtuvista mekanismeista vaurioalueella. Kehittämämme mallit voidaan hyväksyä viranomaisdokumentaatioiden mukaisiksi yhteistyössä tutkimuspalveluyritysten tai lääkealanyritysten kanssa. Tuloksia voidaan odottaa noin viiden vuoden päästä.”
Honkamäen väitöskirjatyö valmistuu Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa. Säätiön myöntämä apuraha on suuruudeltaan 12 000 euroa.
Lähteet (muualla verkossa)
Tampereen yliopiston uutinen 24.4.2020. Väitöskirjatutkijalle apuraha hermosoluvaurioiden eläinkokeettomaan tutkimukseen
