Sarveiskalvon endoteelisolujen primääriviljelymenetelmät

Abstract

Silmän sarveiskalvon alin kerros, endoteeli huolehtii sarveiskalvon neste- ja ravinnetasapainosta. Endoteelin vaurio aiheuttaa endoteelisolujen määrän pienenemistä, mikä johtaa sarveiskalvon turpoamiseen ja näkökyvyn menettämiseen. Endoteelivaurio voidaan korjata ainoastaan sarveiskalvosiirteellä, mutta sarveiskalvon luovuttajia on erittäin vähän. Leikkaus on myös haastava, sekä leikkauksesta aiheutuneiden komplikaatioiden riski on suuri. Sen takia ihmisen sarveiskalvosta irrotettuja primäärisiä endoteelisoluja on alettu kasvattaa laboratoriossa. Tarkoituksena on tuottaa tarpeeksi suuri määrä sarveiskalvon endoteelisoluja, jotka voidaan siirtää potilaan silmään korvaamaan aiheutunut solukato, ja ehkäistä näin sokeutuminen.

Sarveiskalvon endoteelisolujen viljelemisessä on kuitenkin ongelmansa. Koska endoteelisolut eivät jakaudu sarveiskalvossa ollessaan, ne eivät jakaudu helposti myöskään laboratorio-olosuhteissa. Muutaman jakautumiskerran jälkeen endoteelisolut alkavat ikääntyä menettäen toimintakykynsä. Siirrostuskertojen lisääntyessä endoteelisolut läpikäyvät endoteeli-mesenkyymi-transition, jolloin niille tyypillinen toiminta ja ulkomuoto häiriintyvät. Tutkimusryhmät ympäri maailmaa ovatkin jo vuosikymmeniä yrittäneet kehittää endoteelisolujen kasvatusmenetelmää, jolla voitaisiin tuottaa ulkonäöltään ja toiminnaltaan ensiluokkaisia endoteelisoluja. Kirjallisuuskatsauksena tehdyssä tutkielmassa tarkastellaan primääristen sarveiskalvon endoteelisolujen viljelyä, viljelymenetelmiä sekä niihin liittyviä ongelmia. Työssä keskitytään alan uusimpiin tutkimuksiin, joissa soluviljelyn tuloksia on yritetty parantaa kasvatusliuoksen muokkaamisen avulla. Lisäksi tutkielman tavoitteena on pyrkiä löytämään viljelymenetelmä, jolla laadukkaiden endoteelisolujen kasvatus onnistuu parhaiten.

Endoteelisolujen viljelyyn liittyviä ongelmia on pyritty ratkaisemaan lukuisin keinoin, kuten muuttamalla soluviljelyyn käytetyn kasvatusliuoksen koostumusta. Peruskasvatusliuokseen voidaan lisätä molekyylejä, jotka vaikuttavat endoteelisolujen signalointireitteihin tukien solujen toimintaa. Endoteelisolujen kasvatusliuokseen voidaan lisätä kantasolujen kasvatuksessa käytettyä kasvatusliuosta, tai endoteelisolujen kasvatuksen eri vaiheissa kasvatusliuoksen mitogeenipitoisuutta voidaan muuttaa. Jotta laboratoriossa kasvatettuja endoteelisoluja voidaan käyttää kliinisissä tuotteissa, ne tulisi kasvattaa säädellyssä ympäristössä ilman eläinperäisiä tuotteita.

Endoteelisolujen viljelyongelmia ei ole saatu täysin ratkaistua, mutta keinot niiden ehkäisemiseksi ovat kehittyneet. Erilaisilla kasvatustavoilla on saatu sekä hyviä että huonoja tuloksia, ja parasta kasvatusmenetelmää on hankala määrittää, koska tutkimusryhmien käyttämät kasvatusmenetelmät ja endoteelisolukasvatuksen onnistumisen arviointikriteerit poikkeavat suuresti toisistaan. Tämänhetkisistä viljelymenetelmistä lupaavimmalta vaikuttaa kasvatusliuoksen mitogeenipitoisuuden muuttaminen solukasvatuksen eri vaiheissa. Monista vaikeuksista huolimatta ensimmäinen endoteelisoluinjektio ihmisen silmään on suoritettu, ja tulokset ovat olleet positiivisia. Ensiluokkaisten endoteelisolujen kasvatusta varten tarvitaan silti vielä paljon tutkimusta.