Väitös

Laura Koivusalo: Sarveiskalvon sokeutta voidaan pian hoitaa kantasoluilla

Laura Koivusalo
Silmän läpinäkyvän etuosan, sarveiskalvon, vaurioita hoidetaan yleensä kuolleelta luovuttajalta saaduilla kudossiirteillä. Sarveiskalvoluovuttajista on kuitenkin maailmanlaajuinen pula, joka tulee vain pahenemaan globaalin koronaviruspandemian seurauksena. Ihmisen erittäin monikykyisistä kantasoluista sekä rasvan kantasoluista on mahdollista tuottaa uusia hoitomuotoja sarveiskalvosokeuteen ilman kudosten saatavuusongelmia.

Biomateriaalitekniikan diplomi-insinööri Laura Koivusalo kehitti väitöskirjassaan ratkaisuja tulevaisuuden kantasoluhoitojen keskeiseen ongelmaan; kuinka saadaan eläviä soluja siirrettyä sarveiskalvolle tehokkaasti ja turvallisesti? Solujen siirtomateriaalien kehitystyön lisäksi Koivusalo on kiinnittänyt erityistä huomiota erilaisten rakenteiden siirtotekniikkaan, joita hän onkin testannut laboratoriossa kasvattamissaan sian silmissä.

– Erotamme teurasjätteenä saamistamme sian silmistä sarveiskalvot, joita voimme pitää hengissä laboratoriossa yli kuukauden ajan. Siansilmämallissa pääsemme testaamaan kehittämiämme rakenteita, ja kokeilemaan kuinka niitä voitaisiin oikeasti siirtää potilaan silmään. Tämä on edullinen ja eettinen välivaihe ennen viranomaisten vaatimia eläinkokeita, Koivusalo kertoo.

Väitöskirjatutkimus tähtää erityisesti vakavien sarveiskalvovaurioiden hoitoon, joita ei voida hoitaa tällä hetkellä edes kuolleen luovuttajan sarveiskalvosiirteillä. Harvinainen limbaalinen kantasolupuutos on usein tapaturmasta johtuva, sarveiskalvon uloimpien kerrosten vauriotila, joka johtaa verisuonittuneen ympäröivän kudoksen kasvamiseen sarveiskalvon päälle ja kivuliaaseen sokeutumiseen. Tämän hankalan taudin hoito voi tulevaisuudessa olla mahdollista professori Heli Skottmanin tutkimusryhmässä kehitettyjen, ihmisen erittäin monikykyisistä kantasoluista tuotettujen limbaalisten kantasolujen avulla. Näiden solujen siirtäminen potilaan silmään mahdollistaisi silmän pinnan normaalin toiminnan ja potilaan pysyvän näkökyvyn paranemisen.

– Koska esimerkiksi palovammojen aiheuttama limbaalinen kantasolupuutos vaikuttaa myös sarveiskalvon syvempiin osiin, halusimme yhdistää limbaalisten kantasolujen ja sarveiskalvon sisempää stroomaa uudistavien rasvan kantasolujen voimat samaan rakenteeseen, Koivusalo jatkaa.

Terveiden luovuttajien rasvakudoksesta saatavat rasvan kantasolut ovat erinomainen raaka-aine monien eri tukikudosten uudistamiseen, sillä niitä on helppo eristää ja ne hillitsevät tulehdusta ja immuunivastetta potilaassa. – Kuka nyt ei haluaisi luovuttaa muutamia rasvasoluja? Koivusalo naurahtaa.

Koivusalon väitöskirjassa kehitettyjen rakenteiden erityispiirteenä onkin juuri kahden eri solutyypin samanaikainen siirtäminen.

– Eri solutyypit vaativat erilaiset kasvuolosuhteet. Limbaaliset kantasolut haluavat kasvaa rakenteen pinnalla, kun taas rasvan kantasolut vaativat kolmiulotteisen ympäristön, Koivusalo selventää.

Väitöskirjassa esitettyjen biomateriaalirakenteiden valmistukseen onkin käytetty innovatiivisia menetelmiä, kuten 3D-biotulostusta.

Diplomi-insinööri Laura Koivusalon biolääketieteen tekniikan alan väitöskirja Biomaterial scaffolds for corneal regeneration tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa, Arvo-rakennuksen luentosalissa F114, Arvo Ylpön katu 34, perjantaina 4.9.2020 klo 12 alkaen. Vastaväittäjänä toimii professori Che Connon Newcastlen yliopistosta. Kustoksena toimii professori Heli Skottman Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.

Väitöstä voi seurata myös Zoom-etäyhteydellä, meeting ID: 636 8018 6921

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1647-1


Kuva: Jonne Renvall/Tampereen yliopisto