Helsingin yliopiston tutkijat ovat tunnistaneet kantasolututkimus- ja genominmuokkausmenetelmien avulla diabeteksen tärkeitä syntymekanismeja. Voidaanko tulevaisuudessa vaurioituneita beetasoluja jopa elvyttää kasvutekijöillä?
Tutkimustulokset vauvaiässä puhkeavan diabeteksen syntymekanismeista julkaistiin syksyllä 2018 eLIFE-tiedelehdessä.
Professori Timo Otonkosken tutkimusryhmä esitti ensimmäistä kertaa, miten virhe insuliinigeenissä johtaa insuliinia tuottavien beetasolujen vaurioitumiseen. Tapahtumaketjun tunnistus auttaa löytämään keinoja vaikuttaa itse sairauden syntyyn ja kehittämään uusia hoitoja.
Miksi lapsi sitten sairastuu diabetekseen alle puolivuotiaana? Kyseessä on yhden geenin virheen aiheuttama harvinainen diabeteksen muoto, jota Suomessa sairastaa joitakin kymmeniä henkilöitä.
– Tämä harvinainen diabeteksen muoto on vallitsevasti periytyvä, mutta saman mekanismin tiedetään johtavan myös tyypin 1 diabetesta muistuttaviin tauteihin. Jatkossa näin voidaan tutkia myös yleisempiä diabeteksen muotoja, Otonkoski toteaa.
Biomedicumin kantasolukeskuksessa tutkijat loivat sairauden kokeellisen mallin potilaan iPS-kantasoluista (indusoidut pluripotentit eli monikykyiset kantasolut). Solujen insuliinigeenin mutaation korjauksessa hyödynnettiin CRISPR-Cas9-menetelmää.
– Osoitimme, miten hidas ja jatkuva solunsisäinen stressi johtaa vähitellen pahenevaan ongelmaan, jossa beetasolu joutuu käsittelemään viallista insuliinia normaalia runsaammin. Kun solujen normaali kehitys häiriintyy, ne pystyvät valmistamaan vain puolet normaalista insuliinista.
Mutatoituneet solut eivät kuitenkaan aiemman käsityksen mukaan kuole pois, vaan pysyvät hengissä mutta toimivat puutteellisesti. Nyt etsitään keinoja niiden toiminnan elvyttämiseen.
– Tutkimme uusia mahdollisia beetasoluja suojaavia kasvutekijähoitoja yhdessä Mart Saarman ryhmän kanssa. Näistä kasvutekijöistä on tutkimustietoa jo Parkinsonin taudin hoidossa.
Tulevaisuuden soluhoidot
Biomedicumin kantasolulaboratorion humanisoitu hiirimalli on iso menetelmällinen edistysaskel, josta on vielä matkaa ihmiskokeisiin.
Tulevaisuus vaikuttaa kuitenkin lupaavalta. Esimerkiksi uusista soluhoidoista hyötyisivät ensimmäisinä Otonkosken mukaan juuri harvinaista monogeenistä diabeteksen muotoa sairastavat lapset.
– Parannamme jo nyt hiirten diabetesta, mutta hyppy hiirimallista ihmisen autoimmuunisairauden, tyypin 1 diabeteksen, hoitoon on suuri. Jätän luottavaisin mielin diabeteksen parantamisen seuraavan sukupolven tehtäväksi, sanoo Otonkoski, joka on tutkinut haiman beetasolun toimintahäiriöitä yli neljännesvuosisadan.
Teksti:
Vuokko Maria Nummi
Lisätietoja:
Professori Timo Otonkoski
timo.otonkoski@helsinki.fi
Otonkoski Lab https://www.helsinki.fi/en/researchgroups/pluripotency-and-disease-modeling
Viite:
Balboa D, Saarimäki-Vire J, Borshagovski D, Survila M, Lindholm P, Galli E, Eurola S, Ustinov J, Grym H, Huopio H, Partanen J, Wartiovaara K, Otonkoski T: Insulin mutations impair beta-cell development in a patient-derived iPSC model of neonatal diabetes. Elife. 2018 Nov 9;7. pii: e38519. doi: 10.7554/eLife.38519.