Amyotrofisen lateraaliskleroosin tutkimus Itä-Suomen yliopistossa – hermoston gliasolujen rooli liikehermojen tuhoutumisessa

Itä-Suomen yliopiston, Kuopion kampuksen A. I. Virtanen Instituutissa Professori Jari Koistinahon johtama molekulaarisen aivotutkimuksen ryhmä on yksi Suomen harvoista amyotrofista lateraaliskleroosia (ALS) tutkivista ryhmistä.

Suurin osa ALS-tautitapauksista on sporadisia ja ilmenevät siten perinnöllisistä tekijöistä riippumatta. Loput, noin 10 %, tapaukset ovat vallitsevasti periytyviä. Tautimuodot ovat keskenään kliinisesti samanlaisia ja vaikuttavat samoihin hermosoluihin. Perinnöllisistä ALS-tapauksista noin 40% liittyy C9orf72-mutaatioon ja 20 % Cu,Zn-superoksididismutaasin (SOD1) mutaatioon. SOD1:n mutaatiot eivät välttämättä vähennä SOD-aktiivisuutta, minkä vuoksi tautimekanismin oletetaan perustuvan mutaatioiden aiheuttamaan toksiseen ominaisuuteen. Laajasta tutkimuksesta huolimatta, SOD1:n toksisista mekanismeista ei vielä ole saatu selville koko totuutta. Elimistön immuunivasteella ja hermosoluja ympäröivillä soluilla, gliasoluilla, on todettu olevan suuri merkitys, varsinkin taudin etenemiseen, molemmissa tautimuodoissa. ALS:n eläinmalleja hyödyntämällä on kyetty osoittamaan, että gliasoluilla on suora vaikutus liikehermojen tuhoutumiseen; mutatoitunutta SOD1:a ilmentävät liikehermot on voitu pelastaa gliasoluilla, jotka ovat ilmentäneet ei mutatoitunutta SOD1-geeniä. Toisaalta, jos gliasolut ilmentävät mutatoitunutta SOD1:a, niiden on todettu pystyvän aiheuttamaan normaalia SOD1:a ilmentävien liikehermojen tuhoutumisen.

Koistinahon tutkimusryhmä on keskittynyt selvittämään niitä molekulaarisia mekanismeja, joilla gliasolut voivat aiheuttaa liikehermojen tuhoutumisen. Lisäksi olemme kiinnostuneet löytämään lääkeaineita, jotka voisivat vaikuttaa näihin mekanismeihin ja mahdollisesti estävät liikehermojen tuhoutumisen. Tutkimuksessa käytämme ALS:n eläin- ja solumalleja. Solumalleina hyödynnämme ALS-potilaasta eristettyjä indusoituja kantasoluja, jotka voidaan erilaistaa esimerkiksi glia- ja liikehermosoluiksi. Näiden solumallien avulla voimme selvittää gliasolujen vaikutusmekanismeja suoraan liikehermoihin. Eläinmallit ovat puolestaan hyödyllisiä kartoitettaessa, kuinka esimerkiksi gliasolujen manipulointi vaikuttaa koko organismiin ja taudin etenemiseen.

Tutkimuksemme hyödyntää monia tekniikoita, kuten erilaisia kantasolu- ja soluviljelytekniikoita, aineenvaihdunnan analysointimenetelmiä ja moninaisia kuvantamismenetelmiä. Teemmekin yhteistyötä niin Itä-Suomen yliopiston sisällä, Kuopion yliopistollisen sairaalan kanssa kuin kansainvälisten tutkijoiden kanssa