Kantasolut voivat tehostaa hedelmöityshoitoja

Kööpenhaminan yliopiston tutkijoiden johtama uusi tutkimus on havainnut, että epätavallisen monipuolinen ja regeneratiivinen kantasolu varhaisissa alkioissa voi olla avain uusien, tehokkaiden hoitojen kehittämiseen hedelmättömyyteen. Cell-lehdessä julkaistu hiiritutkimus otsikolla "The primitive endoderm supports lineage plasticity to enable regulative development" avaa uusia näkökulmia tällä alueella.

Raskaus on monimutkainen prosessi, joka vaatii siittiötä löytämään munasolun ja hedelmöittämään sen munanjohtimessa. Munasolu alkaa sitten jakautua ja viiden päivän kuluttua siitä tulee blastokysti, joka lopulta kehittyy sikiöksi. Lapsettomuuden yleistyessä lisääntymistekniikoihin turvautuvien ihmisten määrä kasvaa. Tanskassa tällaiset tapaukset muodostavat joka kahdeksannen raskauden.

Tästä huolimatta tällaisten toimenpiteiden onnistumisprosentti on edelleen alhainen, vain noin 20–30 %, naisen iästä ja hedelmällisyydestä riippuen. Nyt Kööpenhaminan yliopiston tutkijat ovat tehneet läpimurron, joka voi johtaa parempiin hedelmällisyyshoitoihin tulevaisuudessa.

"Tutkimme hiiren alkion soluja, joita kutsutaan primitiiviseksi endodermiksi tai hypoblasteiksi. Havaitsimme, että nämä solut ovat ainutlaatuisia ja kykenevät luomaan oman alkion. Tämä on erityisen jännittävää, koska äskettäin tehdyssä tutkimuksessa osoitettiin, että primitiivinen endodermi on ainoa alkion solutyyppi, jolla on kliinisissä tutkimuksissa havaittu olevan yhteys korkeaan implantaation onnistumiseen", sanoo opiskelija ja tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Madeleine Linneberg-Agerholm.

Hän lisää: "Nämä solut tarjoavat normaalisti ravintoa ja tukea normaalille alkiolle, mutta kun eristämme ne, ne voivat itse luoda alkion, mikä on erittäin yllättävä löytö."

Tutkijat havaitsivat myös, että laboratoriossa kasvatetuista primitiivisistä endodermistä peräisin olevat kantasolut kehittyvät petrimaljassa muodostaen erittäin tehokkaasti "alkion kantasolumalleja", joita kutsutaan blastoideiksi. Nämä mallit voisivat olla tärkeä työkalu uusien lääkkeiden löytämisessä IVF-tulosten parantamiseksi.

"Tämä voisi olla erityisen tärkeää nykyisten hedelmällisyyshoitojen parantamiseksi, sillä plastisuus ja kimmoisuus voivat olla avainasemassa sen varmistamisessa, että alkiot selviytyvät laboratoriossa ja äidille siirron aikana", sanoo tutkimuksen vanhempi kirjoittaja, professori Joshua Brickman.

Vaikka tutkimus tehtiin hiirillä, tutkijat suunnittelevat jo vastaavien tutkimusten tekemistä ihmisen kantasoluilla.

Primitiivinen endodermi "kirjanmerkkinä"

Kun alkio alkaa kehittyä, se on yksittäinen solu, josta sitten tulee soluryppää. Ulommista soluista tulee tuleva istukka ja sisäsoluista primitiivinen endodermi, tuleva ruskuaispussi eli epiblasti, joka muodostaa itse alkion.

"Blastokystan kehityksen viimeinen vaihe on primitiivinen endodermi. Ja jos poistat kaiken primitiivisen endodermin ympäriltä, se jotenkin 'muistaa', miten alkio valmistetaan, ja voi tehdä sen itse", Brickman selittää.

"Osoitimme myös, että nämä primitiivisen endodermin solut muistavat, miten muita solutyyppejä valmistetaan, koska niillä on transkriptiotekijöitä, jotka sijaitsevat DNA:ssa tärkeissä säätelysekvensseissä (tehostajissa), kuten kirjanmerkeissä. Nämä tekijät eivät normaalisti tee mitään, mutta ne muistavat, mitä tehdä, jos ongelma ilmenee. Ajattele genomia kirjana. Nämä kirjanmerkit muistuttavat sinua siitä, millä sivulla ohjeet muiden solutyyppien valmistamiseksi ovat."

Puuttuva lenkki?

Tutkijat toivovat löydöstensä auttavan ymmärtämään, miten IVF:n onnistumisen mahdollisuuksia voidaan parantaa, ja antavat enemmän tietoa siitä, miksi joillakin ihmisillä on vaikeuksia tulla raskaaksi.

"Tapauksissa, joissa naisilla on vaikeuksia tulla raskaaksi, syynä voi olla primitiivisen endodermin vika, sillä se ei ainoastaan tarjoa ravintoa, vaan sillä voi myös olla tärkeä rooli vaurioiden korjaamisessa. Tämä on edelleen vain hypoteesi, mutta on huomionarvoista, että tämä solutyyppi on niin vahva onnistuneen kiinnittymisen ennustaja", Brickman sanoo.

Tällä hetkellä tutkijat keskittyvät primitiivisen endodermin toimintojen parempaan ymmärtämiseen ja olemassa olevien ihmisen primitiivisten endodermikantasolujen parantamiseen.

"Uskomme tämän viittaavan siihen, että varhainen primitiivinen endodermi on rakenne, joka kykenee uudistamaan puuttuvia linjoja vaurioituessaan. Koska olemme luoneet primitiivisiä endodermin kantasoluja, niiden ja niitä ohjaavien signaalien tutkiminen voi johtaa parempiin IVF-hoitoihin", Brickman lisää.