Differentiation and Purification of Human Pluripotent Stem Cell-derived Neuronal and Glial Cells - graft designing for spinal cord injury repair
Sundberg, Maria (2011)
Tampere University Press
2011
Kantasolu- ja kudosteknologia - Stem cell and tissue engineering
Biolääketieteellisen teknologian yksikkö - Institute of Biomedical Technology
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Väitöspäivä
2011-04-01
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/urn:isbn:978-951-44-8371-4
https://urn.fi/urn:isbn:978-951-44-8371-4
Tiivistelmä
Ihmisen alkion kantasolut ovat pluripotentteja soluja jotka voidaan erilaistaa kaikiksi kolmeksi eri alkiosolukerroksen solutyypiksi. Alkion kantasolujen tehokas kyky jakaantua ja erilaistua hermosoluiksi ja hermotukisoluiksi tekee niistä erinomaisen lähteen neuraalisten solusiirteiden tuotantoa varten.
Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin ihmisen alkion kantasolujen kykyä erilaistua hermosoluiksi ja hermotukisoluiksi. Lisäksi tässä työssä verrattiin ihmisen alkion kantasoluista erilaistettujen neuraalisten kantasolujen ja sikiön aivokudoksesta ja selkäytimestä eristettyjen neuraalisten kantasolujen välisiä eroja monikykyisyyden suhteen, erilaistumispotentiaalien suhteen ja turvallisuuden suhteen selkäydinvauriomalliin tehtyjen transplantaatioiden yhteydessä. Ihmisen alkion kantasolujen pintaproteiinien ilmentymistä tutkittaessa löytyi uusi pluripotenteille kantasoluille spesifinen proteiini, epiteelisoluadheesiomolekyyli, jota voidaan hyödyntää pluripotenteista kantasoluista erilaistettujen neuraalisten solupopulaatioiden puhdistamisessa erilaistumattomista kantasoluista. Lisäksi osoitettiin että alkion kantasoluista erilaistetut hermosolupopulaatiot pystyttiin puhdistamaan virtaussytometrillä käyttämällä neuraalista soluadheesiomolekyyli-vasta-ainetta ja nämä homogeeniset hermosolupopulaatiot muodostivat elektrofysiologisesti aktiivisia hermoverkkoja.
Verrattaessa alkion kantasoluista ja sikiön aivokudoksesta ja selkäytimestä eristettyjen neuraalisten kantasolujen välisiä eroja ilmeni että alkion kantasoluista erilaistetut neuraaliset solupopulaatiot sisälsivät erilaistumattomia kantasoluja ja ilmensivät neuraalisille soluille spesifisiä geenejä ja proteiineja pidemmän erilaistusajan jälkeen kuin sikiön neuraaliset kantasolut. Sikiön aivokudoksesta ja selkäytimestä eristetyt neuraaliset kantasolupopulaatiot eivät sisältäneet erilaistumattomia pluripotentteja kantasoluja.
Tutkimustulokset osoittivat myös, että ihmisen alkion kantasolujen kyky muodostaa kasvaimia vaihteli huomattavasti eri kudosten ja eläinlajien välillä, sillä neuraaliset kantasolupopulaatiot jotka sisälsivät erilaistumattomia alkion kantasoluja muodostivat kasvaimia rottien selkäytimiin, kun taas hiirten ihonalaiseen kudokseen ja kiveksiin siirretyt solut eivät aiheuttaneet kasvainten muodostumista. Tämän vuoksi on erittäin tärkeää, että tulevaisuudessa pluripotenteista kantasoluista erilaistettujen neuraalisten solupopulaatioiden turvallisuus arvioidaan luotettavissa eläinmalleissa ja samassa kudoksessa kuin terapeuttinen solusiirre. Lisäksi neuraaliset solupopulaatiot on tärkeää puhdistaa erilaistumattomista kantasoluista ennen solujen siirtoa kohdekudoksiin jotta kasvainten muodostumista voitaisiin välttää.
Tässä väitöskirjatyössä kehitettiin myös uudenlainen erilaistamismenetelmä ihmisen alkion kantasolujen erilaistamiseksi oligodendrosyyttien esiastesoluiksi. Tällä menetelmällä tuotetut oligodendrosyyttien esiastesolut pystyttiin puhdistamaan NG2-vasta-aine spesifisellä lajittelulla käyttäen virtaussytometriä, lisäksi osoitettiin että yhteisviljelmissä hermosolujen kanssa oligodendrosyytit pystyivät muodostamaan myeliinituppea aksonien ympärille. Näitä soluja voidaan tulevaisuudessa hyödyntää selkäydinvaurion hoitoon tarkoitettujen solusiirteiden tuotannossa. Siirteiden turvallisuuden parantamiseksi tässä väitöskirjatyössä myös optimoitiin eläinperäisiä aineita sisältämätön erilaistamismenetelmä oligodendrosyyttien esiastesolujen tuottamiseksi ihmisen alkion kantasoluista ja indusoiduista pluripotenteista kantasoluista. Tutkimustulokset osoittivat että eläinperäisiä aineita sisältämätön kasvatusliuos tuki lajiteltujen NG2-positiivisten oligodendrosyyttien esiastesolujen jatkokasvatusta ja erilaistumista.
Yhteenvetona voidaan todeta, että on erittäin tärkeää solusiirteiden turvallisuuden kannalta, että tulevaisuudessa selkäydinvaurion hoitoon käytettävät kantasoluista erilaistetut neuraaliset solusiirteet tuotetaan, karakterisoidaan ja puhdistetaan huolellisesti käyttäen toistettavia ja jäljitettäviä tuotanto- ja tutkimusmenetelmiä.
Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin ihmisen alkion kantasolujen kykyä erilaistua hermosoluiksi ja hermotukisoluiksi. Lisäksi tässä työssä verrattiin ihmisen alkion kantasoluista erilaistettujen neuraalisten kantasolujen ja sikiön aivokudoksesta ja selkäytimestä eristettyjen neuraalisten kantasolujen välisiä eroja monikykyisyyden suhteen, erilaistumispotentiaalien suhteen ja turvallisuuden suhteen selkäydinvauriomalliin tehtyjen transplantaatioiden yhteydessä. Ihmisen alkion kantasolujen pintaproteiinien ilmentymistä tutkittaessa löytyi uusi pluripotenteille kantasoluille spesifinen proteiini, epiteelisoluadheesiomolekyyli, jota voidaan hyödyntää pluripotenteista kantasoluista erilaistettujen neuraalisten solupopulaatioiden puhdistamisessa erilaistumattomista kantasoluista. Lisäksi osoitettiin että alkion kantasoluista erilaistetut hermosolupopulaatiot pystyttiin puhdistamaan virtaussytometrillä käyttämällä neuraalista soluadheesiomolekyyli-vasta-ainetta ja nämä homogeeniset hermosolupopulaatiot muodostivat elektrofysiologisesti aktiivisia hermoverkkoja.
Verrattaessa alkion kantasoluista ja sikiön aivokudoksesta ja selkäytimestä eristettyjen neuraalisten kantasolujen välisiä eroja ilmeni että alkion kantasoluista erilaistetut neuraaliset solupopulaatiot sisälsivät erilaistumattomia kantasoluja ja ilmensivät neuraalisille soluille spesifisiä geenejä ja proteiineja pidemmän erilaistusajan jälkeen kuin sikiön neuraaliset kantasolut. Sikiön aivokudoksesta ja selkäytimestä eristetyt neuraaliset kantasolupopulaatiot eivät sisältäneet erilaistumattomia pluripotentteja kantasoluja.
Tutkimustulokset osoittivat myös, että ihmisen alkion kantasolujen kyky muodostaa kasvaimia vaihteli huomattavasti eri kudosten ja eläinlajien välillä, sillä neuraaliset kantasolupopulaatiot jotka sisälsivät erilaistumattomia alkion kantasoluja muodostivat kasvaimia rottien selkäytimiin, kun taas hiirten ihonalaiseen kudokseen ja kiveksiin siirretyt solut eivät aiheuttaneet kasvainten muodostumista. Tämän vuoksi on erittäin tärkeää, että tulevaisuudessa pluripotenteista kantasoluista erilaistettujen neuraalisten solupopulaatioiden turvallisuus arvioidaan luotettavissa eläinmalleissa ja samassa kudoksessa kuin terapeuttinen solusiirre. Lisäksi neuraaliset solupopulaatiot on tärkeää puhdistaa erilaistumattomista kantasoluista ennen solujen siirtoa kohdekudoksiin jotta kasvainten muodostumista voitaisiin välttää.
Tässä väitöskirjatyössä kehitettiin myös uudenlainen erilaistamismenetelmä ihmisen alkion kantasolujen erilaistamiseksi oligodendrosyyttien esiastesoluiksi. Tällä menetelmällä tuotetut oligodendrosyyttien esiastesolut pystyttiin puhdistamaan NG2-vasta-aine spesifisellä lajittelulla käyttäen virtaussytometriä, lisäksi osoitettiin että yhteisviljelmissä hermosolujen kanssa oligodendrosyytit pystyivät muodostamaan myeliinituppea aksonien ympärille. Näitä soluja voidaan tulevaisuudessa hyödyntää selkäydinvaurion hoitoon tarkoitettujen solusiirteiden tuotannossa. Siirteiden turvallisuuden parantamiseksi tässä väitöskirjatyössä myös optimoitiin eläinperäisiä aineita sisältämätön erilaistamismenetelmä oligodendrosyyttien esiastesolujen tuottamiseksi ihmisen alkion kantasoluista ja indusoiduista pluripotenteista kantasoluista. Tutkimustulokset osoittivat että eläinperäisiä aineita sisältämätön kasvatusliuos tuki lajiteltujen NG2-positiivisten oligodendrosyyttien esiastesolujen jatkokasvatusta ja erilaistumista.
Yhteenvetona voidaan todeta, että on erittäin tärkeää solusiirteiden turvallisuuden kannalta, että tulevaisuudessa selkäydinvaurion hoitoon käytettävät kantasoluista erilaistetut neuraaliset solusiirteet tuotetaan, karakterisoidaan ja puhdistetaan huolellisesti käyttäen toistettavia ja jäljitettäviä tuotanto- ja tutkimusmenetelmiä.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [4848]