Ihmisen alkion ja uudelleen ohjelmoitujen kantasolulinjojen sydänerilaistumisen vertailu
af Hällström, Maria (2012)
af Hällström, Maria
Tampereen ammattikorkeakoulu
2012
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2012120518494
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2012120518494
Tiivistelmä
Nopeasti kehittyvältä kantasoluteknologialta odotetaan uusia hoitokeinoja sydänsairauksiin ja muihin kudosvaurioihin. Aikuisen ihmisen sydän ei kykene uusiutumaan sydäninfarktin jälkeen. Ihmisen pluripotentit kantasolut pystyvät erilaistumaan sydänlihassoluiksi erilaisilla menetelmillä laboratorioviljelmissä.
Kantasoluista erilaistetut sydänlihassolut ovat erinomaisia sydänlihassolumalleja. Uudelleen ohjelmoitujen kantasolujen (Indused pluripotent stem cells, iPS-solut) kehityksen myötä kantasoluteknologia mahdollistaa potilasspesifisten solujen tuottamisen ja siten monien sydänsairauksien tutkimisen ja hoidon.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia eroaako erilaistuminen sydänlihassoluiksi uudelleen ohjelmoitujen kantasolulinjojen välillä sekä alkion kantasolulinjan ja uudelleen ohjelmoitujen kantasolulinjojen välillä. Ihmisen alkion kantasolulinja FES29 sekä kaksi eri menetelmillä tuotettua uudelleen ohjelmoitua kantasolulinjaa erilaistettiin sydänlihassoluiksi. Erilaistamistehokkuutta määritettiin laskemalla sykkiviä sydänlihassoluaggregaatteja ja sydänlihasspesifisten troponiinipositiivisten solujen määrää arvioitiin Cytospin-menetelmällä. Sydänlihassoluja karakterisoitiin arvioimalla morfologiaa, tarkastelemalla solujen elektrofysiologisia ominaisuuksia, immunofluoresenssivärjäyksillä ja kvantitatiivisella polymeraasiketjureaktiolla.
Pluripotentit kantasolut erilaistuivat sydänlihassoluiksi, vaikka erilaistumistehokkuus oli vähäistä ja erilaistumiskyky vaihteli solulinjojen välillä. Erilaistuneet sydänlihassolut sykkivät spontaanisti ja ilmensivät sydänlihassoluille tyypillistä elektrofysiologista aktiivisuutta. Sydänlihassoluspesifisten geenien ilmentyminen kasvoi erilaistuksen edetessä.
Tässä tutkimuksessa eri kantasolulinjojen erilaistumisessa sydänlihassoluiksi ei havaittu suurta eroavaisuutta. Vastasyntyneen fibroblasteista valmistettu uudelleen ohjelmoitu h1/12 kantasolulinja erilaistui sydänlihassoluiksi paremmin kuin muut kantasolulinjat. Tulevaisuudessa sydänerilaistumista tullaan tutkimaan useammilla eri kantasolulinjoilla.
Kantasoluista erilaistetut sydänlihassolut ovat erinomaisia sydänlihassolumalleja. Uudelleen ohjelmoitujen kantasolujen (Indused pluripotent stem cells, iPS-solut) kehityksen myötä kantasoluteknologia mahdollistaa potilasspesifisten solujen tuottamisen ja siten monien sydänsairauksien tutkimisen ja hoidon.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia eroaako erilaistuminen sydänlihassoluiksi uudelleen ohjelmoitujen kantasolulinjojen välillä sekä alkion kantasolulinjan ja uudelleen ohjelmoitujen kantasolulinjojen välillä. Ihmisen alkion kantasolulinja FES29 sekä kaksi eri menetelmillä tuotettua uudelleen ohjelmoitua kantasolulinjaa erilaistettiin sydänlihassoluiksi. Erilaistamistehokkuutta määritettiin laskemalla sykkiviä sydänlihassoluaggregaatteja ja sydänlihasspesifisten troponiinipositiivisten solujen määrää arvioitiin Cytospin-menetelmällä. Sydänlihassoluja karakterisoitiin arvioimalla morfologiaa, tarkastelemalla solujen elektrofysiologisia ominaisuuksia, immunofluoresenssivärjäyksillä ja kvantitatiivisella polymeraasiketjureaktiolla.
Pluripotentit kantasolut erilaistuivat sydänlihassoluiksi, vaikka erilaistumistehokkuus oli vähäistä ja erilaistumiskyky vaihteli solulinjojen välillä. Erilaistuneet sydänlihassolut sykkivät spontaanisti ja ilmensivät sydänlihassoluille tyypillistä elektrofysiologista aktiivisuutta. Sydänlihassoluspesifisten geenien ilmentyminen kasvoi erilaistuksen edetessä.
Tässä tutkimuksessa eri kantasolulinjojen erilaistumisessa sydänlihassoluiksi ei havaittu suurta eroavaisuutta. Vastasyntyneen fibroblasteista valmistettu uudelleen ohjelmoitu h1/12 kantasolulinja erilaistui sydänlihassoluiksi paremmin kuin muut kantasolulinjat. Tulevaisuudessa sydänerilaistumista tullaan tutkimaan useammilla eri kantasolulinjoilla.