Astrosyyttierilaistuksen optimointi neuroepiteelisistä kantasoluista

Abstract

Astrosyytit ovat keskushermoston tukisoluja, jotka tukevat hermosolujen toimintaa ja ylläpitävät hermokudoksen homeostaasia. Aivojen tulehduksissa ja vaurioissa astrosyyttien toiminnallisuus muuttuu reaktiivisemmaksi, jolloin ne voivat joko tukea paranemista tai häiritä sitä. Koska astrosyytit ovat tärkeässä roolissa monissa neurodegeneratiivisissa sairauksissa, on tärkeää pystyä tuottamaan elimistön olosuhteita vastaavia tautimalleja. Näin voitaisiin tutkia paremmin tautien taustalla olevia syitä ja kehittää hoitomenetelmiä. Ihmisen indusoidut pluripotentit kantasolut ovat osoittautuneet hyödyllisiksi soluiksi astrosyyttien erilaistukseen. Niistä voidaan tuottaa ensin neuraalisia tai neuroepiteelisiä kantasoluja, jotka erilaistetaan edelleen astrosyyteiksi tautimallinnusta varten. Ongelmana kuitenkin on, että vielä ei pystytä tuottamaan ominaisuuksiltaan standardisoituja astrosyyttejä, sillä erilaistusmenetelmät ja niillä tuotetut astrosyytit ovat vaihtelevia.

Tämän tutkielman tarkoituksena on tutkia astrosyyttierilaistuksen alkuvaihetta, jonka on todettu olevan kriittinen erilaistuksen kannalta. Neuraalisten kantasolujen astrosyyttierilaistuksen aloitukseen johtavia tekijöitä ei vielä tunneta kovin hyvin. On kuitenkin saatu selville, että ainakin NFIA- ja Sox9-transkriptiotekijöillä on tärkeä rooli. Tutkielmassa selvitetään, vaikuttaako erilaistuksessa käytetty neuroepiteelisten kantasolujen solulinja, aloitustiheys tai epidermaalisen kasvutekijän konsentraatio jo erilaistuksen kuuden ensimmäisen päivän aikana tapahtuviin muutoksiin soluissa. Tutkimuksessa käytetään kolmea ihmisen indusoiduista pluripotenteista kantasoluista tuotettua neuroepiteelistä kantasolulinjaa, joissa tapahtuvia muutoksia tutkitaan karakterisoimalla soluja varhaisille astrosyyteille tyypillisillä merkkiaineilla proteiini- ja geenitasolla.

Tutkimuksen tuloksien perusteella kaikkien tutkittujen solulinojen kohdalla tapahtuu selkeitä muutoksia neuroepiteelisiin kantasoluihin verrattuna erilaistuksen aloituksen jälkeen. Solulinjojen ja tiheyksien välillä ei kuitenkaan ole johdonmukaista eroa tutkittujen merkkiaineen kohdalla, joten ei voida päätellä joidenkin solujen näyttävän sopivimmalta kypsien astrosyyttien tuottamiseen jo erilaistuksen alussa. Astrosyyttierilaistus tulisikin suorittaa loppuun asti, ja sitten verrata lopullisia erilaistuneita astrosyyttejä toisiinsa. Näin voitaisiin selvittää tarkemmin, millaiset alussa tapahtuvat muutokset tuottaisivat parhaimpia kypsiä astrosyyttejä erilaistuksen päätteeksi. Lisäksi nämä tiedot auttaisivat optimoimaan erilaistusta entistä paremmin solulinjakohtaisesti.