Kantasolut Parkinsonin taudin hoidossa

Vuoden 2007 Lääketieteen ja Fysiologian Nobelin palkinto myönnettiin kolmelle kantasolututkijalle ja vuoden 2012 vastaava palkinto kahdelle tutkijalle, jotka kaikki olivat tehneet urauurtavaa työtä tällä saralla. Monet tutkimusryhmät kuvaavat kantasolusiirtoja ratkaisuksi useiden neurologisten degeneratiivisten sairauksien hoidossa, Parkinsonin tauti mukaan lukien. Kantasolututkimus saa jatkuvasti melkoista huomiota mediassa suuren yleisön keskuudessa. Mutta mikä on tämän päivän todellisuus?

Mikä on kantasolu?

Kantasoluilla tarkoitetaan varhaisessa kehitysvaiheessa olevaa solutyyppiä.
Hedelmöittynyt munasolu on ensimmäinen kantasolu. Tämä jakautuu kahdeksi, neljäksi, kahdeksaksi, kuudeksitoista ja sitten vähitellen lukemattomiksi kantasoluiksi. Kantasolut erilaistuvat vähitellen sikiökehityksen aikana mitä moninaisimmiksi solutyypeiksi; niistä kehittyy luustosoluja, rustosoluja, ruoansulatuselinten soluja, sydänlihassoluja, hermosoluja, jne. Erilaistuttuaan kantasolut pystyvät lisääntymään pääasiassa vain samanlaisiksi erilaistuneiksi solutyypeiksi, joten hermosolut lisääntyvät hermosoluiksi, rustosolut rustosoluiksi, jne.

Mistä kantasoluja saadaan?

Mitä varhaisemmassa vaiheessa kantasolu on, sitä suurempi kyky sillä on erilaistua eri solutyypeiksi. Tämän takia kantasoluja kerätään ihmisellä ”ylijääneistä” alkiosoluista. Keinotekoisen hedelmöityksen yhteydessä hedelmöitetään ”varmuuden vuoksi” useampi munasolu, koska hedelmöitys ei onnistu kaikilla munasoluilla. Yleensä vain yhtä tai kahta solua käytetään edelleen. Tästä syystä keinohedelmöityksen seurauksena syntyy useammin kaksosia kuin luonnollisessa hedelmöityksessä. Täten ”ylijääneitä” munasoluja käytetään hyväksi kantasolututkimuksissa ja näitä ”viljellään” kudosmaljoilla koeolosuhteissa, jossa ne lisääntyvät solujen tullessa keskenään samanlaisiksi.

Eräiden lisätekijöiden avulla voidaan kuitenkin eläimillä aikaansaada ja ohjata erityyppisten solujen lisääntyminen toivotuksi solulinjaksi.
Tällaisia lisätekijöitä ovat esimerkiksi erilaiset kasvutekijät.

Näiden alkion kantasolujen lisäksi kantasoluja esiintyy luuytimessä ja pienessä määrin verenkierrossa. Luuytimestä eristettyjä kantasoluja käytetään pääsääntöisesti verisolujen lähteenä.

Tutkimukset koe-eläimillä ovat osoittaneet, että myös aivoissa esiintyy kantasoluja, jotka voivat erilaistua hermosoluiksi. Näitä on eristetty alkiovaiheessa olevista eläimistä, mm. hiiristä ja rotista. Lisäksi on todettu että myös aikuisilla eläimillä on aivoissaan jonkin verran tämäntyyppisiä kantasoluja.

Kantasolututkimus ja niiden käyttö on huomattavasti lisääntynyt, kun opittiin tuottamaan kantasoluja erilaistuneista kudosten soluista (ns. iPS-solut eli indusoidut pluripotentit kantasolut). Erilaisten geenimanipulaatioiden avulla erilaistuneen solun kehitys käännetään tavallaan takaisinpäin erilaistumattomaksi kantasoluksi. Esimerkiksi ihon soluista voidaan tuottaa iPS-soluja, joista voidaan edelleen tuottaa jonkin toisen elimen soluja. iPS-solujen suuri etu on, että niihin ei liity hyljintäreaktioita, koska käytetään potilaan omia kudoksia niiden lähteenä. 

Käytännön ja eettiset ongelmat

Tietomme kantasoluista ja niiden ohjauksesta ovat intensiivisestä tutkimuksesta huolimatta vielä vajavaiset ja edelleen tarvitaan runsaasti lisätutkimuksia, ennen kuin pystymme ohjaamaan ihmisellä kantasolun tiettyyn suuntaan, jotta syntyisi toivottu solulinja (esim. dopamiinia tuottava solu). Alkion käyttöön kantasolujen saannissa ihmisellä liittyy monenlaisia eettisiä ongelmia, joiden pelisäännöt ovat vilkkaan keskustelun kohteena. Eräät ongelmat liittyvät jopa uskontoon. iPS-soluihin ei liity samanlaisia eettisiä ongelmia kuin alkion kantasoluihin. Keskustelun kohteena on myös ns. kantasolupankkien muodostaminen, jolloin säilöttyjä soluja voitaisiin myöhemmin käyttää eri tautien hoitoon.

Tutkimuksissa on myös todettu, että alkion kantasoluja siirrettäessä koe-eläimiin, voi seurauksena olla hillitsemätön erilaistuminen ja kasvainten muodostuminen (ns. teratoomat).

Kantasolut Parkinsonin taudin hoitoon?

Kun tavoite on hoidollinen, pitäisi kantasolut ohjata tai opettaa kehittymään tiettyyn toivottuun suuntaan, Parkinsonin taudissa nimenomaan dopamiinia tuottaviksi hermosoluiksi. Tämän lisäksi näiden uusien solujen pitäisi osata hakeutua oikeaan paikkaan – Parkinsonin taudissa vaurioituneen mustatumakkeen (substantia nigra) hermosolujen alueelle. Lisäksi näiden uusien dopamiinisolujen pitäisi kyetä verkostoitumaan, eli muodostamaan toimivia yhteyksiä muiden hermosolujen kanssa – tähän tarvitaan varmaan hermokasvutekijöiden apua. Tavoitteena on luonnollisesti, että tällaiset aivoihin siirretyt solut tuottaisivat välittäjäainetta dopamiinia, joka näin poistaisi Parkinsonin tautiin liittyvät pääoireet – lepovapinan, jäykkyyden ja hidasliikkeisyyden.

Luuydin- ja ihosiirrot

Toisaalta lääketieteessä on jo onnistuttu käyttämään ihmisen kantasoluja
eräiden sairauksien hoidossa.

Luuytimen verta muodostavia kantasoluja kerätään luuydinpunktiolla terveiltä henkilöiltä tai kantasolut eristetään napaverestä tai jopa perifeerisestä verestä ja nämä solut siirretään verisairauksia sairastaville potilaille. Näin voidaan myös tehdä solusalpaajahoitoa (sytostaattihoitoa) saaneille syöpäpotilaille, joiden veriarvot ovat matalat. Toisin kun alkion kantasoluja, ihmisen luuydinperäisiä vertamuodostavia kantasoluja on jo pitkään käytetty kantasolusiirroissa, esim. kroonisen leukemian hoidossa. Tämä on tänä päivänä monen veritaudin käypää hoitoa. Jopa 80 % potilaista paranee näiden hoitojen avulla sairauksista, jotka ilman tätä hoitoa johtaisivat kuolemaan.

Toinen alue, jossa käytetään kantasoluja, ovat laajat ihonsiirrot, esim. palohaavojen jäljiltä.

Oikeata tietoa potilaille – varoitus kantasolusiirroista

Liiallinen toiveikkuus on valitettavasti johtanut epäasialliseen ”kantasoluhoitojen” tarjoamiseen potilaille. Internetin kautta voi löytää
useita kaupallisia yrityksiä mm. Venäjältä, muualta Euroopasta ja Aasiasta, jotka tarjoavat parkinsonpotilaille ja muita neurologisia sairauksia poteville potilaille ”kantasolusiirtoja” ja lupaavat huomattavaa apua tästä hoidosta. Hoito perustuu luuydinnäytteen ottoon, josta eristetään kantasoluja, jotka sitten ruiskutetaan takaisin potilaan laskimoon tai selkäydinnesteeseen tekemällä lannepisto.

Saksalaiset, tanskalaiset ja italialaiset neurologit keräsivät 17 tällaista ”kantasolusiirtohoitoa” saanutta parkinsonismipotilasta selvittääkseen, onko hoidosta hyötyä. Keskimäärin 10 kuukautta hoidon jälkeen tutkijat eivät havainneet hoitoa saaneissa potilaissa mitään merkittävää parantumista eikä heidän käyttämänsä lääkemäärä ollut oleellisesti muuttunut. Kaksi potilasta havaitsi tilapäisesti vointinsa huonontumista hoidon jälkeen. Niin ikään kaksi potilasta ilmoitti pitkäaikaista kipua luuydinnäytteen ottokohdalta. Muutoin hoito oli turvallista eikä vakavia ongelmia esiintynyt. Potilaat ilmoittivat hoidon maksaneen 6.000 – 30.000 euroa.

Tutkijat totesivatkin, ettei ole mitään näyttöä siitä, että luuydinperäiset kantasolut pysyvät elossa saatikka tunkeutuisivat aivokudokseen ja muuttuisivat esim. dopamiinisoluiksi. Kyseessä on siis kaupallinen toiminta, joka ei perustu tieteelliseen tutkimukseen. EU:n alueella viranomaiset ovatkin puuttuneet tähän toimintaan ja ainakin joitain keskuksia on suljettu.

Hyvään tutkimukseen kuuluu, että tutkimuksessa on vastaava lääkäri ja että potilaalle annetaan sekä suullisesti että kirjallisesti tutkimukseen liittyvä informaatio, jossa tuodaan esiin tutkimuksen mahdolliset hyödyt ja haitat. Potilas myös allekirjoittaa vapaaehtoisen suostumuksen eikä tutkimus saa aiheuttaa potilaalle kuluja.

Toivottavasti myös kantasoluhoidossa päästään muutaman vuoden sisällä tähän vaiheeseen. Nyt tarjottavat ”kantasoluhoidot” vaikuttavat olevan pelkkää rahastusta, niistä ei ole hyötyä eikä niitä voi suositella parkinson-potilaille.

Vuoden 2017 aikana raportoitiinkin, että Australiassa on aloitettu ensimmäiset todelliset kantasoluhoidot Parkinson-potilaille. Tässä tutkimuksessa on tarkoitus antaa 12 Parkinson-potilaalle aivoihin eri määriä hermoston kantasoluja. Tutkimuksessa keskitytään erityisesti turvallisuusasioihin, mutta alustavan raportin mukaan ensimmäiset potilaat olisivat myös kliinisesti hyötyneet hoidosta. On huomattava, että tutkimus on avoin eikä siinä ole kontrolliryhmää. Myös muilla tutkimusryhmillä on tarkoitus aloittaa kantasoluhoitoja Parkinson-potilailla jo ehkä vuoden 2018 aikana.

Lopuksi

2000-luvun alun suuret toiveet kantasolujen käytöstä potilailla neurodegeneratiivisten tautien hoidossa eivät ole toteutuneet. Niiden käyttöön liittyy kuitenkin monia ongelmia, jotka vielä vaativat pitkällisiä kokeita. Kantasolujen viljely ei sinänsä ole ongelma. Parkinsonin tautiin liittyvät kantasolututkimukset ovat edelleen paljolti koeputki- ja koe-eläinvaiheessa, mutta ensimmäiset potilastutkimukset ovat alkaneet.

• Avainsanat: kantasolukantasoluhoitoParkinsonin tauti