Miten hermotukisolut vaikuttavat aivokudoksen korjautumiseen?
Myeliinijätteen siivous voi vaikuttaa MS-taudin etenemiseen. Sanna Hagmanin tutkimus pureutuu gliasolujen toimintaan ihmisperäisten solumallien avulla.
”Olen työskennellyt MS-taudin tutkimuksen parissa lähes 20 vuoden ajan. Urani alkuvaiheessa keskityin erityisesti MS-taudin biomerkkiaineiden tunnistamiseen. Viime vuosina tutkimukseni painopiste on siirtynyt kantasolumallien hyödyntämiseen, joiden avulla pyrin ymmärtämään tarkemmin MS-taudin solutason mekanismeja ja löytämään uusia mahdollisuuksia taudin hoitoon”, kuvailee FT, dosentti Sanna Hagman Tampereen yliopistosta.
Hagman on yksi Suomen MS-säätiön vuoden 2024 apurahan saaneista tutkijoista. Hän johtaa omaa neuroimmunologian tutkimusryhmäänsä Tampereen yliopiston Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa.
1. Mitä tutkimuksessasi tarkalleen ottaen selvitetään?
Tutkimme solutason mekanismeja, joiden kautta keskushermoston hermotukisolut, erityisesti astrosyytit ja mikrogliat, toimivat MS-taudissa. Hankkeessamme keskitymme siihen, miten nämä solut reagoivat myeliinin fagosytoosiin (solusyöntiin) ja miten tulehduksellinen ympäristö vaikuttaa tähän prosessiin.
Kun hermoja suojaava myeliini vaurioituu, keskushermoston omat puolustussolut – erityisesti mikrogliat ja joskus myös astrosyytit – ryhtyvät siivoamaan (fagosytoimaan) vaurioitunutta kudosta. Ne syövät hajonnutta myeliinijätettä tarkoituksenaan palauttaa hermoston tasapainotila. Tämä prosessi on keskeinen, sillä myeliinijätteen kertyminen keskushermostoon voi estää remyelinaatiota ja siten häiritä hermoston korjausmekanismeja.
Koska eläinmallit eivät täysin vastaa ihmisen MS-taudin kulkua, hyödynnämme tutkimuksessa MS-potilaiden verisoluista johdettuja kantasoluja. Näitä soluja erilaistetaan laboratoriossa hermoston tukisoluiksi ja altistetaan sekä tulehdukselliselle ympäristölle että myeliinille. Näin voimme tarkastella, miten nämä tekijät vaikuttavat solujen toimintaan ja fagosytoosiin.
2. Miksi juurin tätä aihetta on tärkeää tutkia?
MS-taudissa aktivoituneet hermotukisolut ovat keskeisessä roolissa taudin etenemisessä. Näitä soluja esiintyy tulehduspesäkkeissä, ja niiden aktivoituminen on yhdistetty taudin pahenemiseen. Etenkin mikroglioista on tunnistettu erityinen fenotyyppi (ilmenemismuoto), joka osallistuu aktiivisesti myeliinin fagosytoosiin.
MS-taudin osalta ei kuitenkaan vielä tunneta tarkasti, millaisia vaikutuksia myeliinin fagosytoosilla on hermotukisoluihin, eikä sitä, miten MS-taudille tyypilliset tulehdusprosessit vaikuttavat tähän tapahtumaan. Myeliinin fagosytoosi on kuitenkin elintärkeää, sillä vapautunut myeliini estää hermoston korjausmekanismien, kuten remyelinaation, käynnistymistä.
Tämän vuoksi on tärkeää tutkia, miten hermotukisolut – erityisesti mikroglia – reagoivat tulehdukselliseen ympäristöön ja miten niiden toiminta vaikuttaa taudin etenemiseen. Näiden mekanismien ymmärtäminen voi avata uusia mahdollisuuksia kohdennettujen hoitojen kehittämiseen ja hermosolujen rappeutumisen ehkäisyyn.
3. Mitkä ovat tutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Olemme onnistuneesti kehittäneet hermotukisolujen soluviljelymalleja, joiden avulla voidaan luoda ihmisperäisiä, aivojen toimintaa jäljitteleviä laboratoriomalleja. Näiden mallien avulla olemme osoittaneet, että MS-potilaiden kantasoluista johdetut mikrogliat eroavat terveiden henkilöiden mikrogliasoluista erityisesti fagosytoosi tehokkuudessa ja tulehdusvasteissa.
Kehittämillämme malleilla olemme tutkineet myeliinin vaikutuksia mikrogliasoluihin sekä tulehduksen vaikutusta tähän prosessiin hyödyntäen muun muassa RNA-sekvensointia. Alustavat tulokset viittaavat siihen, että tulehduksellinen ympäristö muuntaa myeliinin fagosytoosia ja että pitkäaikainen myeliinialtistus ohjaa mikroglioja tulehduksellisempaan suuntaan.
4. Miten tutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Tutkimuksen pitkän aikavälin tavoitteena on selvittää MS-taudin taustalla olevia solutason mekanismeja, mikä voi mahdollistaa uusien, kohdennettujen lääkeaineiden kehittämisen. Kehittämämme solumallit tarjoavat myös arvokkaan työkalun sekä taudin mekanismien tutkimukseen että uusien hoitomuotojen testaamiseen ennen kliinisiä kokeita.
