Pluripotentit kantasolut: tuottaminen pienmolekyyleillä ja hyödyntäminen Alzheimerin taudin tutkimuksessa - Ylitalo, Henrik (My University, 2026)
Solun identiteetti vakiintuu kudoksissa rakenteellisen ja toiminnallisen eheyden säilyttämiseksi, ja samalla solun muovautuvuus heikkenee. Tutkielmassa käydään läpi iPS- soluteknologian taustaa, ja miten pluripotentin tilan tuottaminen uudelleenohjelmoinnilla peruuttaa erilaistumisen aiheuttamat muutokset. Alkuperäinen iPS-solujen tuottotapa endogeenisillä transkriptiotekijöillä eroaa kemiallisesta tuottotavasta, jossa iPS-soluja tuotetaan eksogeenisesti syntetisoiduilla pienmolekyyleillä. Tutkielmassa käydään läpi, miten tuottotavat kohdistuvat somaattisen solun eri komponentteihin sekä alkuperäisen ja optimoidun iPS-solujen pienmolekyylipohjaisten tuottoprotokollien erot. Optimoidussa protokollassa päästiin eroon seerumipohjaisista valmisteista ja XEN-solumaisesta vaiheesta, mikä paransi protokollan kinetiikkaa ja teki iPS- solusaannosta kliiniseen käyttöön sopivamman. Lisäksi oksidatiivisen fosforylaation kapasiteetin huomattiin olevan linkitetty väliaikaisten plastisten solujen lisääntymiskykyyn ja iPS-solujen tuoton tehokkuuteen. iPS-solujen oikeanlaiseen erilaistumiseen voidaan vaikuttaa matkimalla solunkehitykseen liittyviä signaaleja, käyttämällä transkriptiotekijöitä sekä luomalla soluviljelmälle oikeanlainen mikroympäristö. Solun uudelleenohjelmoinnin nuorentava vaikutus on kuitenkin este tutkittaessa Alzheimerin tautia, johon vaikuttaa vahvasti ikääntyminen. Alzheimerin taudin mallinnukseen ja tutkimukseen voidaan hyödyntää iPS-soluja, joilla voidaan CRISPR- Cas9-geenimuokkausmenetelmää hyödyntämällä luoda isogeenisiä aivo-organoideja ja tutkia yhden riskivariantin vaikutusta taudin syntyyn. Tutkielmassa käydään läpi eri tekijöiden havainnoimiseksi ajankohtaisten tutkimusten tuloksia, kuten miten neuronien kypsymiseen ja ikääntymiseen voidaan vaikuttaa positiivisesti synteettisen ekstrasellulaarisen matriksin luomisella. Tutkielman lopussa tehdään katsaus nykytilanteesta, kuten iPS-solujen tuottamisesta pienmolekyyleillä veripistonäytteestä ja tulevaisuuden mahdollisuuksista isoilla iPS-soluotannoilla, kuten iPS-solupankkien luominen.
Keywords: iPS-solut; pienmolekyylit; erilaistuminen; hCiPS-solut; Alzheimerin tauti