Kantasolut pelastavat aivot MS-taudilta

Verisuonistoon ruiskutetaan omia soluja, ja aivot saavat suojaa hyökkäystä vastaan. Uudet kantasoluhoidot ovat tuottaneet yllättäviä tuloksia aggressiivisessa MS-taudissa. Tutkijat ovat lopulta päässeet lähelle tämän invalidisoivan sairauden parannuskeinoa.

Shutterstock

Vihollinen on tunkeutunut rajojen sisäpuolelle huomaamatta. Yhtäkkiä pitää kohdata viekas vastustaja, joka on jo päässyt hyvään vauhtiin puolustuskeinojen purkamisessa. Onneksi taktiikka on tuttu, sillä tunkeilija on nähty ennenkin.

Puolustajat tietävät tarkalleen, millä konsteilla häätäminen onnistuu.

Elimistö joutuu joka päivä puolustamaan itseään kaiken maailman taudinaiheuttajia – viruksia, bakteereja ja loisia – vastaan, jotka yrittävät vallata soluja ja pakottaa ne palvelemaan lisääntymistään.

Onneksi immuunijärjestelmä huolehtii siitä, että useimmat kutsumattomat vieraat eivät pysty asettumaan vaivihkaa aloilleen. Vastustuskyvyllä on kuitenkin myös kääntöpuolensa

Immuunisolut tuhoavat kudosta

Puolustusjoukot, immuunisolut, voivat sekoittaa ystävät ja viholliset niin, että ne hyökkäävät kehon terveen kudoksen kimppuun.

Näin voi tapahtua paitsi nivelissä ja ihossa, kuten reumaatikoilla ja psoriaatikoilla, myös keskushermostossa, joka säätelee kaikkea liikkeistä muistiin. Kun näin on käynyt, seurauksena on pahimmassa tapauksessa nopea invalidisoituminen. Kyseessä on krooninen sairaus, multippeli-skleroosi eli MS-tauti, jonka nimi tarkoittaa monia arpeutumia. Niihin viittaa suomenkielinen nimitys pesäkekovettumatauti.

Immuunisolut hajottavat aivoja

Puolustuksen aukot antavat harhautuneille immuunisoluille mahdollisuuden tunkeutua aivokudokseen ja hyökätä hermosolujen eristeen kimppuun.

Oliver Larsen

1. Tulehdus vaurioittaa suojamuuria

Immuunijärjestelmän solut tulehduttavat aivojen verisuonen erittämällä tulehdusta edistäviä sytokiineja. Tulehdustila rikkoo tärkeän aivojen verenkierron ja kudoksen välisen suojarakenteen, veri-aivoesteen, jonka tehtävänä on estää muun muassa bakteereja ja viruksia pääsemästä aivoihin.

Oliver Larsen

2. Immuunisolut tuhoavat eristeen

Kun veri-aivoeste on rikki, harhautuneet immuunisolut voivat pujahtaa verenkierrosta aivokudokseen. Siellä ne erittävät lisää tulehdusaineita, jotka tuhoavat myeliinituppia hermosolujen viejähaarakkeiden ympärille muodostavia hermotukisoluja, oligodendrosyyttejä.

Oliver Larsen

3. Vauriot hidastavat viestitystä

Kun hermoimpulssit eivät voi enää hypätä myeliinitupesta toiseen, aivosolujen välinen viestintä hidastuu. Lisäksi eristekerroksen menettäminen tekee hermosolusta muutenkin haavoittuvamman.

Oliver Larsen

MS-tauti voi aiheuttaa halvaantumisoireita ja liikehäiriöitä, mutta se saattaa heikentää myös kykyä käsitellä tietoa eli oppia, ymmärtää ja muistaa. MS-tauti vaikuttaa siis potilaan mahdollisuuksiin selviytyä arjessa.

Uusi hoito on välttämätön

Nykyään käytetään lääkkeitä, jotka vaimentamalla immuunijärjestelmän toimintaa estävät sitä hyökkäämästä hermosolujen kimppuun täydellä teholla. Lääkitys ei saa kuitenkaan lannistaa puolustajia kokonaan, sillä muuten on olemassa liian suuri riski, että terveys romahtaa vaarallisen tartunnan takia.

Käytössä on myös lisämunuaiskuoren hormoni, joka lievittää puolustusreaktioiden aikaansaamaa tulehdusta. MS-tauti on hoidosta huolimatta parantumaton, eikä hermoston vaurioitumista ole mahdollista pysäyttää täysin.

Sitä paitsi osa potilaista hyötyy lääkkeistä vain vähän jos lainkaan, joten on selvää, että maailman noin 2,3 miljoonaa MS-tautista kaipaavat nykyistä tehokkaampaa apua.

Elintärkeät hermosolut kärsivät

Käytännössä MS-tauti alkaa siitä, että immuunijärjestelmän solut hyökkäävät keskushermoston oligodendrosyytti-nimisten hermotukisolujen kimppuun. Oligodendrosyytit muodostavat myeliiniksi kutsuttua rasvaista ainetta, josta syntyy hermosolun viejähaarakkeeseen eli hermosyyhyn helminauhaa muistuttava tuppiketju.

Tämä toimii eristeenä, joka nopeuttaa sähköisten hermoimpulssien siirtoa. Ilman myeliinituppia hermosolut viestivät huonommin. Ja usein hermosyyt vahingoittuvat siinä määrin, että hermosolut eivät kykene enää vaihtamaan viestejä naapurinsa kanssa. Muutokset vaikuttavat fyysiseen ja psyykkiseen suorituskykyyn: on vaikeampi paitsi ajatella, ymmärtää ja oppia myös säädellä liikkeitä. Pahimmillaan liikkumisesta ei tule mitään.

Immuunisolut hajottavat aivoja

Puolustuksen aukot antavat harhautuneille immuunisoluille mahdollisuuden tunkeutua aivokudokseen ja hyökätä hermosolujen eristeen kimppuun.

1. Tulehdus vaurioittaa suojamuuria

Immuunijärjestelmän solut tulehduttavat aivojen verisuonen erittämällä tulehdusta edistäviä sytokiineja. Tulehdustila rikkoo tärkeän aivojen verenkierron ja kudoksen välisen suojarakenteen, veri-aivoesteen, jonka tehtävänä on estää mm. bakteereja ja viruksia pääsemästä aivoihin.

2. Immuunisolut tuhoavat eristeen

Kun veri-aivoeste on rikki, harhautuneet immuunisolut voivat pujahtaa verenkierrosta aivokudokseen. Siellä ne erittävät lisää tulehdusaineita, jotka tuhoavat myeliinituppia hermosolujen viejähaarakkeiden ympärille muodostavia hermotukisoluja, oligodendrosyyttejä.

3. Vauriot hidastavat viestitystä

Kun hermoimpulssit eivät voi enää hypätä myeliinitupesta toiseen, aivosolujen välinen viestintä hidastuu. Lisäksi eristekerroksen menettäminen tekee hermosolusta muutenkin haavoittuvamman.

Kuva siitä, kuinka immuunijärjestelmä kääntyy kehon normaaleja soluja vastaan, on vielä epätarkka, mutta tutkimustulokset viittaavat siihen, että MS-taudin kaltaiset autoimmuunisairaudet voivat johtua virus- tai bakteeritartunnasta.

Kun taudinaiheuttaja on hävinnyt, immuunijärjestelmä jatkaa puolustamista ja erehtyy valitsemaan hyökkäyksensä kohteeksi oligodendrosyytit – ehkä siksi, että niiden, bakteerien ja virusten pinnalla on kemiallisessa mielessä paljon yhteistä. Tätä pidetään todennäköisenä selityksenä MS-taudin puhkeamiselle, mutta se, mitkä bakteerit tai virukset ovat varsinaisia syyllisiä, on vielä hämärän peitossa.

Mahdollisia ehdokkaita ovat tutkijoiden mukaan herpesvirukset, kuten yskänrokon, genitaaliherpeksen, vesirokon, vyöruusun ja mononukleoosin aiheuttajat, ja tuhkorokkovirus.

Geenit vaikuttavat

Tartunnat ovat melko yleisiä, mutta ne johtavat vain harvoin MS-taudin alkamiseen. Perinnöllisellä alttiudella on ilmeisesti merkittävä osuus sairastumisriskissä, ja lisäksi MS-potilaiden on todettu kuuluvan usein kudostyyppiin HLA-luokka 2, joka on yhdistetty muutoinkin autoimmuunisairauksiin.

4 / 100 000 on MS-taudin esiintyvyys asukasta kohti maailmassa. Eniten sitä esiintyy Keski- ja Pohjois-Euroopassa.

Perinnöllisyys selittänee ainakin osittain sen, että MS-tautia esiintyy suhteellisesti eniten Pohjois-Euroopassa. Täällä on paljon sekä edellä mainittujen virusten kantajia että MS-potilaita. Esimerkiksi Norjassa ja Suomessa MS-taudin esiintyvyys on 177 ja 155 tapausta 100 000:ta asukasta kohti.

Se on hyvin suuri verrattuna esimerkiksi Kaakkois-Euroopassa sijaitsevaan Bulgariaan, jossa esiintyy 62 tapausta 100 000:ta asukasta kohti. Saamelaiset sairastuvat MS-tautiin vielä harvemmin: heidän joukossaan esiintyvyys on 30–50/100 000. Niinpä sairastuminen ei voi riippua vain asuinpaikasta.

Tiedonsiirtoa tehostavat myeliinitupet ympäröivät hermosolujen viejähaarakkeita eli hermosyitä (sininen).

© STEVE GSCHMEISSNER/SP

Perinnöllisyys tulee esiin lasten sairastumisriskissä. Jos vanhemmista toinen sairastaa MS-tautia, todennäköisyys, että lapsi saa sen, on neljä prosenttia. Se merkitsee käytännössä 20–50-kertaista sairastumisriskiä. Siinä tapauksessa, että molemmilla vanhemmilla on MS-tauti, lapsi sairastuu siihen peräti 25 prosentin todennäköisyydellä.

Kantasoluilla tuhokierre katkeaa

MS-taudin hoito on uudistumassa. Monet tutkimukset vihjaavat, että kantasoluista on mahdollista saada tehokasta apua ja parhaassa tapauksessa parannuskeino.

Kantasolut ovat lyhyesti sanottuna erilaistumattomia soluja, joita on kaikissa monisoluisissa eliöissä ja jotka voivat muuttua elimistön eri solutyypeiksi.

Kantasoluja on kokeiltu monenlaisten sairauksien ja kudosvaurioiden, kuten selkäydinvammojen, hoidossa vaihtelevin tuloksin, ja niissä nähdään paljon potentiaalia. Kehitystyön kohteena on tällä haavaa kolme erilaista MS-taudin hoitomenetelmää, joista kahta on jo testattu potilailla menestyksekkäästi. Kolmaskin on ylittänyt kaikki odotukset eläimillä tehdyissä kokeissa.

Aivot saavat apua kehon omilta soluilta

Potilaan lantiosta peräisin olevat kantasolut toimivat henkilökohtaisena pelastuspartiona, joka sekä auttaa korjaamaan hermosoluvaurioita että estää harhautuneita immuunisoluja levittämästä myrkyllisiä aineitaan.

Oliver Larsen

Kantasoluja otetaan luuytimestä

Potilaan lantion luiden luuytimestä imetään ruiskulla niin sanottuja mesenkymaalisia kantasoluja. Sitten kantasolut sekoitetaan nesteeseen, joka sisältää muun muassa kasvutekijöitä. Nämä asettuvat kantasolujen pinnalle ja saavat ne jakautumaan.

Oliver Larsen

Solut siirtyvät aivoihin

Seuraavaksi kantasolut ruiskutetaan potilaan käsivarren verisuoneen. Sieltä ne kulkeutuvat veren mukana aivoihin. Kantasoluja vetävät puoleensa immuunisolujen myrkylliset sytokiinit. Mahdollisesti tästä syystä kantasolut läpäisevät jo ennestään vuotavan veri-aivoesteen.

Oliver Larsen

Kasvutekijät korjaavat viallisia soluja

Kun kantasolut ovat päässeet aivoihin, ne erittävät kasvutekijöitä, jotka asettuvat hermotukisolujen kalvojen reseptoreihin. Tapahtuma saa solut paitsi jakautumaan, joten niiden lukumäärä kasvaa, myös korjaamaan niitä vaurioita, joita immuunisolut ovat siihen mennessä aiheuttaneet.

Oliver Larsen

Immuunisolujen jakautuminen hidastuu

Kantasolut erittävät muitakin aineita, jotka sitoutuvat immuunisoluihin ja hillitsevät tulehdusta edistäviä aineita – soluille myrkyllisiä sytokiineja. Lisäksi aineet häiritsevät immuunisolujen jakautumista ja näin ehkäisevät hermosolujen ja -tukisolujen vahingoittumista ja tuhoutumista.

Oliver Larsen

Ensimmäinen kehitteillä olevista keinoista perustuu siihen, että potilaan immuunijärjestelmä tuhotaan sytostaateilla eli solunsalpaajilla ja rakennetaan uudestaan alusta asti siirrettävien kantasolujen avulla. Hoidossa käytetään veren kantasoluja, jotka pystyvät kehittymään immuunisoluiksi. Tällä tavalla potilas saa periaatteessa yhtä koskemattoman immuunijärjestelmän kuin syntyessään.

Siitä voi olla sekä hyötyä että haittaa, sillä yhtäältä immuunijärjestelmän pitää opetella tunnistamaan kaikki terveyttä uhkaavat taudinaiheuttajat, mutta toisaalta se ei ole myöskään kahden vaiheilla ystävien ja vihollisten suhteen. Kun vastustuskyky on hyvin huono, potilas sairastuu herkästi tartuntatauteihin, jotka voivat pahimmassa tapauksessa viedä hengen.

Sitä vastoin sen ansiosta, että puolustus­reaktiot eivät kohdistu omiin soluihin, hermosolujen myeliinitupet ovat turvassa.

Alkion kantasolut korjaavat aivoja

Useissa länsimaissa kantasoluhoitoa voidaan jo tarjota MS-potilaille silloin, kun mitkään lääkkeet eivät auta heitä ja vakavien tulehdusten riski on suuri.

Tutkimusten mukaan peräti 85 prosenttia kantasoluhoitoa saaneista MS-potilaista tuntee itsensä terveeksi kolmen vuoden kuluttua. Kuuden vuoden jälkeen prosenttiosuus on 65, ja vielä kahdeksan vuotta myöhemmin 60 prosenttia pitää itseään oireettomana. Lisäksi näyttää siltä, että MS-tauti oireilee yleensä lievemmin, jos se puhkeaa uudelleen.

15–20 prosentilla MS-potilaista on MS-tautia sairastava sukulainen.

Kantasoluhoidosta on tulossa uudenlainen versio, mutta sitä sairaalat eivät voi vielä antaa potilaille. Sillä on mahdollista paitsi hillitä immuunisoluja myös korjata niitä vaurioita, joita väärin kohdistuneet puolustusreaktiot ovat keskushermostolle aiheuttaneet.

Avainasemassa ovat niin sanotut mesenkymaaliset kantasolut, joita esiintyy muun muassa luuytimessä ja jotka voivat kehittyä luu-, rasva- ja rustosoluiksi. Kantasolut imetään potilaan lantion luiden luuytimestä ruiskulla ja ruiskutetaan verisuonistoon, jonka kautta ne lopulta hakeutuvat keskushermostoon.

Siellä ne vapauttavat kasvutekijöitä, jotka saavat hermosolut korjaamaan itseään. Tätä menetelmää sovellettaessa potilas säästyy vaaralliselta immuunijärjestelmän tuhoamiselta.

MS-potilailla tehdyissä kokeissa on saatu hyviä tuloksia. Niissä on käytetty erilaisia – muun muassa veren – kantasoluja.

© SPL

Kolmas potilaskoevaiheeseen edennyt kantasoluhoito hyödyntää kantasoluja, joita saadaan alkiorakkulasta, kun munasolun hedelmöitymisestä on kulunut noin neljä päivää.

Alkion kantasolut ovat kaikkikykyisiä, eli ne pystyvät erilaistumaan miksi tahansa soluksi. Tätä ominaisuutta käytetään hyväksi laboratoriossa: kantasolut muutetaan siellä myeliinituppia muodostavien oligodendrosyyttien esiasteiksi.

Jos tutkijat onnistuvat korjaamaan kantasoluhoidolla syntyneitä hermosoluvaurioita, maailman noin 2,3 miljoonan MS-potilaan tulevaisuus alkaa näyttää paljon valoisammalta. Tekniikka voi avata uusia näköaloja myös muiden aivoperäisten sairauksien ja häiriöiden parantamiseen. Niihin kuuluu esimerkiksi CP-vamma, joka vaikeuttaa liikkeiden hallintaa.

Lue myös:

Aivot

Vaihdevuodet tekevät sinusta huonomuistisen

1 minuuttia
Ihmelapsi topbillede
Älykkyys

5 ihmelasta: Näin ihmeellisiä he ovat

3 minuuttia
Aivot

Aivot eivät tunne mitään

0 minuuttia

Kirjaudu sisään

Virhe: Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
NäytäPiilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!