Haiman beetasolujen tuottama insuliini on elintärkeä hormoni. Tyypin 1 diabetes aiheutuu näiden solujen tuhoutumisesta, jolloin potilaan on jatkuvasti korvattava puuttuva insuliini injektioiden avulla.
Insuliinieritys on kuitenkin mahdollista palauttaa diabeetikolle siirtämällä aivokuolleen elinluovuttajan haimasta eristettyjä beetasoluja. Hoito ei ole tullut yleiseen käyttöön, sillä yhden diabeetikon parantamiseen tarvitaan vähintään kahden elinluovuttajan solut.
Kantasoluista on jo pitkään pyritty tuottamaan toimivia beetasoluja, joiden avulla tämä hoito voisi yleistyä. Toistaiseksi kantasoluista tuotetut beetasolut ovat kuitenkin olleet epäkypsiä, ja niiden insuliinineritys on ollut huonosti säädeltyä. Tämä voi olla osasyy siihen, miksi Yhdysvalloissa käynnissä olevat, epäkypsiin soluihin perustuvat kliiniset kokeet eivät ole tuottaneet läpimurtoa.
Professori Timo Otonkosken johtama tutkimusryhmä Helsingin yliopistossa on tehnyt pioneerityötä kantasoluista tuotettavien haimasolujen toiminnallisuuden kehittämiseksi.
Ryhmän laajassa artikkelissa on nyt ensimmäistä kertaa osoitettu, että kantasolut pystyvät muodostamaan sekä rakenteeltaan että toiminnaltaan normaaleja kypsiä haimasaarekkeita muistuttavia soluja.
Artikkeli on julkaistu Nature Biotechnology -tiedelehdessä, ja tutkimuksen on rahoittanut pääosin Suomen Akatemian huippuyksikkö MetaStem.
– Tutkimuksessamme solujen insuliinieritys oli normaalilla tavalla säädeltyä, ja solut reagoivat sokeritason muutoksille jopa paremmin kuin verrokkina käytetyt elinluovuttajilta eristetyt haimasaarekkeet, tutkimusryhmän jäsen Väinö Lithovius kertoo.
Tutkijat todistivat kantasoluperäisten beetasolujen toiminnan sekä solumaljalla että hiiritutkimusten avulla. Hiiritutkimuksissa tutkijat näyttivät, että hiireen siirretyt kantasoluperäiset beetasolut alkoivat tehokkaasti huolehtia hiiren sokeriaineenvaihdunnasta.
– Hiiren verensokeri on korkeampi kuin ihmisellä, n. 8-10 millimoolia. Tutkimuksessa solusiirron jälkeen se laski ihmisen verensokerin tasolle, eli noin 4–5 millimooliin. Hiiren verensokeri säilyi tällä tasolla, mikä osoittaa, että kantasoluperäinen siirre onnistui vastaamaan hiiren verensokerin säätelystä, solusiirroista vastannut tutkija Jonna Saarimäki-Vire toteaa.
Nyt julkaistu beetasolujen toiminnan kartoitus on alan julkaisuista kokonaisvaltaisin: insuliinierityksen lisäksi tutkijat ovat tutkineet insuliinieritystä säätelevien järjestelmien, kuten aineenvaihdunnan ja ionikanavien toiminnallisuutta ja he ovat yhdistäneet tulokset kehityksen aikana tapahtuvaan geenien ilmentymiseen.
– Tutkimuksemme auttaa kehittämään kantasolusaarekkeiden tuotantoa entistä paremmaksi, mikä helpottaa kantasolusaarekkeiden käyttöä tautimallinnuksessa ja soluhoidoissa, Timo Otonkoski sanoo.
– Uskon, että kansainvälinen tutkijayhteisö pitää arvossaan tekemäämme työtä kantasolusaarekkeiden validoimiseksi diabetestutkimuksen ja soluhoitojen työkaluina, kertoo tutkimukseen osallistunut professori Anders Tengholm Uppsalan yliopistosta.
