In Vitro Maturation and Functionality Assessment of Human Pluripotent Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelium for Therapeutic Applications
Viheriälä, Taina (2023)
Viheriälä, Taina
Tampere University
2023
Lääketieteen ja biotieteiden tohtoriohjelma - Doctoral Programme in Medicine and Life Sciences
Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta - Faculty of Medicine and Health Technology
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Väitöspäivä
2023-10-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-3044-6
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-3044-6
Tiivistelmä
Näkökyky on ihmisen hyvinvoinnin ja elämän laadun kannalta tärkein aistimme. Näkökykyä ylläpitää verkkokalvon pigmenttiepiteeli (engl. retinal pigment epithelium, RPE), joka sijaitsee silmän takaosassa verkkokalvon ja suonikalvon välissä huolehtien erityisesti verkkokalvon näköaistinsolujen toiminnasta ja täten koko näköaistista. RPE:n toimintahäiriöt voivat johtaa verkkokalvon rappeumasairauksiin kuten ikärappeumaan, joihin liittyy heikentynyt näkökyky tai jopa sokeus. Tällä hetkellä hoitokeinot ikärappeumaan ovat varsin rajalliset. Solusiirtohoitoa, jossa vaurioituneet RPE-solut korvataan terveillä RPE-soluilla, pidetään potentiaalisena tulevaisuuden hoitokeinona verkkokalvon rappeumasairauksiin. Ihmisen alkion kantasoluista erilaistetut RPE-solut (hESC- RPE) ovat osoittautuneet lupaavaksi solulähteeksi näihin soluterapiahoitoihin. Nykyiset kliiniset kokeet ovat osoittaneet hoitojen turvallisuuden, mutta hoitojen tehokkuuden saavuttamiseksi tarvitaan vielä lisää tutkimusta sekä lisätietoa siirrettävien solujen kypsyystasojen vaikutuksesta hoitotuloksiin. Tässä väitöskirjassa keskityttiin laboratoriossa kasvatettujen hESC-RPE-solujen ominaisuuksien analysointiin kolmella eri lähestymistavalla: I) tutkittiin kasvatusalustassa käytetyn proteiinipinnoitteen vaikutusta solujen ominaisuuksiin ja RPE:lle tyypillisten proteiinien ilmentymiseen, II) tutkittiin kasvatusajan vaikutusta solujen kykyyn sietää solustressiä ja III) tutkittiin Ca2+ -kanavien ilmentymistä ja roolia hESC-RPE:ssä.
Työn tulokset voidaan tiivistää kolmeen päätulokseen. Ensinnäkin, kasvatusalustana käytettävällä proteiinipinnoitteella huomattiin olevan merkittävä rooli hESC-RPE:n ominaisuuksiin. Solujen toiminnallisuus parani ja solukerroksesta tuli tasalaatuisempi. Toiseksi, pidemmällä viljelyajalla huomattiin olevan positiivisia vaikutuksia solujen kykyyn sietää paremmin solustressiä, jolla on tärkeä merkitys esimerkiksi solusiirtohoidon onnistumisen kannalta. Kolmanneksi, tutkimustulokset myös osoittivat, että Ca2+-kanavan, erityisesti jänniteohjatun CaV1.3 alatyypin, sijainti hESC-RPE-soluissa muuttui viljelyajan pidentyessä. Lisäksi osoitimme CaV1.3- kanavan osallistuvan hESC-RPE-solujen fagosytoosiin sekä verisuonten endoteelin kasvutekijän (VEGF) erityksen säätelyyn.
Yhteenvetona tämä väitöskirja tuo merkittävästi uutta tietoa hESC-RPE-solujen ominaisuuksista, joihin pystytään vaikuttumaan viljelyolosuhteilla kasvatusalustan pinnoitteella sekä viljelyajalla. Työn tuloksia voidaan hyödyntää RPE-solututkimuksissa, mutta myös soluterapiahoidon kehityksessä.
Työn tulokset voidaan tiivistää kolmeen päätulokseen. Ensinnäkin, kasvatusalustana käytettävällä proteiinipinnoitteella huomattiin olevan merkittävä rooli hESC-RPE:n ominaisuuksiin. Solujen toiminnallisuus parani ja solukerroksesta tuli tasalaatuisempi. Toiseksi, pidemmällä viljelyajalla huomattiin olevan positiivisia vaikutuksia solujen kykyyn sietää paremmin solustressiä, jolla on tärkeä merkitys esimerkiksi solusiirtohoidon onnistumisen kannalta. Kolmanneksi, tutkimustulokset myös osoittivat, että Ca2+-kanavan, erityisesti jänniteohjatun CaV1.3 alatyypin, sijainti hESC-RPE-soluissa muuttui viljelyajan pidentyessä. Lisäksi osoitimme CaV1.3- kanavan osallistuvan hESC-RPE-solujen fagosytoosiin sekä verisuonten endoteelin kasvutekijän (VEGF) erityksen säätelyyn.
Yhteenvetona tämä väitöskirja tuo merkittävästi uutta tietoa hESC-RPE-solujen ominaisuuksista, joihin pystytään vaikuttumaan viljelyolosuhteilla kasvatusalustan pinnoitteella sekä viljelyajalla. Työn tuloksia voidaan hyödyntää RPE-solututkimuksissa, mutta myös soluterapiahoidon kehityksessä.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [4946]