Uusia lupaavia hoitoja silmäsairauksiin
Eniten sokeutta aiheuttavat silmän sairaudet ovat verkkokalvon pigmenttisurkastuma ja makularappeuma. Lupaavimmat hoidot näihin sairauksiin ovat solukorvaushoito ja näköimplantti. Diplomi-insinööri Niina Onnela tutki ja kehitti väitöskirjassaan näitä hoitomuotoja.
Verkkokalvon pigmenttisurkastuma (RP, Retinitis Pigmentosa) ja ikääntymiseen liittyvä makularappeuma (AMD, Age-related Macular Degeneration) aiheuttavat valoa aistivien solujen asteittaisen rappeutumisen. Pahimmillaan se johtaa sokeutumiseen. Verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen (RPE-solut, Retinal Pigment Epithelium) heikkeneminen on yksi vaihe RP- ja AMD-sairauksien synnyssä. RPE-solut eivät uusiudu silmässä itsestään, mutta Tampereen teknillisen yliopiston ja Tampereen yliopiston biotieteiden ja lääketieteellisen teknologian tutkimukseen keskittyvässä yhteisyksikössä BioMediTechissä Heli Skottmanin ryhmän tutkijat ovat onnistuneet erilaistamaan RPE-solun kaltaisia soluja ihmisen kantasoluista.
– Solukorvaushoito voi olla tulevaisuuden hoitomuoto. Siinä potilaan heikentyneet RPE-solut korvattaisiin uusilla, erilaistetuilla RPE-soluilla, toteaa Onnela.
Onnela kehitti ja testasi väitöskirjassaan uusia menetelmiä, joiden avulla voidaan tutkia kantasoluista erilaistettavien solujen ominaisuuksia. Biosähköisillä mittauksilla hän osoittaa, että erilaistetuilla RPE-soluilla on samankaltaiset sähköiset ominaisuudet kuin ihmisen silmässä luonnollisesti kehittyneillä RPE-soluilla. Onnela mittasi erilaistettujen RPE-solujen bioimpedanssia ja rekisteröi hiireltä eristetyn verkkokalvon ERG-signaalia.
–Soluviljelmän impedanssi muuttuu erilaistettavien solujen kypsyysasteen mukaan. Siten impedanssimittauksella voidaan havaita, ovatko solut kypsiä käytettäväksi kliinisesti solukorvaushoidossa.
Sähköinen mittaus on tavanomaisempia biologisia solun toiminnallisuutta testaavia menetelmiä parempi, sillä impedanssimittaus ei vahingoita soluja kuten esimerkiksi soluvärjäykset. Impedanssimittauksen jälkeen solut ovat yhä käytettävissä solukorvaushoitoon. Onnelan mukaan impedanssimittausta voitaisiin käyttää laboratorio-olosuhteissa erilaistumisen seurannassa, ja menetelmä mahdollistaisi osin myös erilaistumisprosessin seurannan automatisoinnin. Tämä on tärkeää tulevaisuudessa, jos soluja aletaan suurissa määrissä erilaistaa potilaille.
Jos sokeuteen johtava sairaus on edennyt pitkälle, ei RPE-solukorvaushoidosta enää ole merkittävää hyötyä. Näköaistinsolujen kuoltua voidaan kuitenkin verkkokalvon muita elossa olevia hermokudoksia stimuloida sähköisesti. Näin tuotetaan keinotekoisesti näköhavaintoja, jotka normaalisti näköaistinsolujen aktivoituminen aiheuttaisi. Verkkokalvoimplantteja, joilla keinotekoinen näkö tuotetaan, on maailmalla testattu useilla potilailla. Yksi implanttimalli on jo saanut myyntiluvan muutamissa maissa. Onnela tutki eri elektrodimateriaalien sähköisiä ominaisuuksia tarkastellen sitä, mikä materiaali olisi sähköisiltä ominaisuuksiltaan optimaalinen käytettäväksi verkkokalvoimplantissa.
–Verkkokalvoimplantit ovat uutta teknologiaa, joka tulevaisuudessa mahdollistaa näkökyvyn palauttamisen verkkokalvon sairauksien vuoksi sokeutuneille potilaille. Verkkokalvoimplantit kehittyvät vielä teknisesti, ja siten on tärkeää tutkia muun muassa implantissa käytettävien materiaalien ominaisuuksia.
Väitöstilaisuus keskiviikkona 17.10.
Diplomi-insinööri Niina Onnelan biolääketieteen tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Towards Retinal Repair: Bioelectric Assessment of Retinal Pigment Epithelium in vitro and Electrode Materials for Retinal Implants (”Kohti verkkokalvosairauksien hoitoa: verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen erilaistumisen biosähköinen arviointi ja elektrodimateriaaleja verkkokalvoimplanttiin”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) luonnontieteiden ja ympäristötekniikan tiedekunnassa keskiviikkona 17.10.2012 kello 12 alkaen Rakennustalon salissa RG202 (Korkeakoulunkatu 5, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Ari Koskelainen (Aalto-yliopisto, Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos BECS). Tilaisuutta valvoo professori Jari Hyttinen TTY:n biolääketieteen tekniikan laitokselta.
Lisätietoja: Niina Onnela, puh. 041 4387 919, niina.onnela@tut.fi