Sepelvaltimotaudin hoito voi tulevaisuudessa kohdistua elimistömme yksittäiseen solutyyppiin
– Sepelvaltimotautia on pitkään hoidettu lähinnä kolesterolia alentavilla lääkkeillä, mutta myös muunlaisille hoitomuodoille olisi tarvetta. Uudet lääkkeet voisivat kohdistua esimerkiksi verisuonen seinämässä tapahtuviin tautimuutoksiin, toteaa Itä-Suomen yliopiston tuore kardiovaskulaarisen genomiikan professori Minna Kaikkonen-Määttä.
Kohonneet veren kolesterolitasot ovat yksi osa valtimotaudin noidankehää, jossa valtimon seinämään kertyy kolesterolia ja tulehdussoluja, verisuoni ahtautuu ja sen seinämän solujen toiminta muuttuu. Tautiin liittyy yleensä myös solutason muutoksia rasvakudoksessa ja maksassa, joka on tärkeä kolesteroliaineenvaihdunnan säätelijä.
Eri solutyyppien roolia sepelvaltimotaudin etenemisessä tai sen jarruttamisessa ei vielä täysin ymmärretä. Kaikkonen-Määtän mukaan niiden merkitys tautiprosessissa onkin luultavasti eri ihmisillä erilainen, perimästä riippuen. – Monet geneettiset riskitekijät näyttävät vaikuttavan verisuonen seinämän tukipilareina toimiviin sileisiin lihassoluihin, toiset taas voivat muuttaa esimerkiksi verisuonia siivoavien immuunisolujen toimintaa.
– Tulevaisuudessa voidaan toivottavasti laskea jokaiselle yksilöllinen riskiprofiili sen mukaan, mikä kudos tai solutyyppi on geneettisesti altis sairastumaan, ja kehittää personoidumpia, eri solutyyppeihin kohdistuvia hoitoja. Sopivia hoitomuotoja voi löytyä myös jo olemassa olevista, muiden sairauksien hoitoon käytetyistä lääkkeistä.
Kohonneen kolesterolin hoitoon käytetään nykyisin pääasiassa statiineja. – Vaihtoehtoja statiineille tarvitaan myös, koska osalle potilaista ne eivät haittavaikutusten vuoksi sovi.
Kaikkonen-Määtän käyttämillä uusilla yksisolugenomiikan menetelmillä saadaan entistä tarkempaa tietoa siitä, miten eri solut osallistuvat sepelvaltimotaudin syntyyn. Yksisoluteknologia mahdollistaa geenien toiminnan tutkimisen yksittäisen solun tarkkuudella. – Yksisolutekniikat ovat täysin mullistaneet sairauksien tutkimuksen. Kudoksesta voidaan niiden avulla tarkkaan eritellä sairastuneet solut, joissa geenien toiminta on muuttunut, ja löytää myös ennen tuntemattomia solutyyppejä.
Science-lehti nimesi yksisolutekniikat vuoden 2018 tieteelliseksi läpimurroksi ja ne otettiin nopeasti käyttöön myös Itä-Suomen yliopistossa, jonne perustettiin Kaikkonen-Määtän johtama Yksisolugenomiikan keskus. Sen palveluja ollaan juuri täydentämässä spatiaalisella transkriptomiikalla, joka mahdollistaa yksisoluanalyysit suoraan kudoksesta. – Näin nähdään tarkemmin, minne muutokset ja erityyppiset solut kudoksessa sijoittuvat ja miten niiden vuorovaikutus muuttuu sairauden kehittyessä.
Geenien säätely on uusi näkökulma sepelvaltimotaudin riskiin
Sepelvaltimotaudin riskiin vaikuttavat sekä geenit että ympäristötekijät, kuten elämäntavat. Sairastumisriskiä lisääviä geneettisiä muutoksia on tunnistettu jo noin 300. Merkittävinä pidettiin pitkään kuitenkin vain proteiineja koodaavien geenialueiden mutaatioita, joiden vuoksi jonkin proteiinin tuotanto estyy tai sitä tuotetaan viallisena. – Nyt tiedetään, että melkein 90 prosenttia riskivarianteista sijaitsee geenien säätelyalueilla. Ne eivät siis koodaa proteiineja, mutta vaikuttavat proteiinien tuotantotasoihin säätelemällä geenien ilmentymisen tasoa. Näiden mutaatioiden merkitys tautiriskille alkaa vasta avautua ja juuri niiden vaikutuksia pyrimme omassa tutkimuksessamme selvittämään.
Tutkimusryhmä on osoittanut monien sepelvaltimotaudin riskivarianttien liittyvän erityisesti verisuonen endoteelisolujen ja sileiden lihassolujen toimintaan, mikä kertoo näiden solujen tärkeästä roolista taudin kehittymisessä. Toisen melko hiljattain julkaistun tutkimuksen mukaan yli kolmasosa riskiä lisäävistä yleisistä geneettisistä muutoksista liittyy maksan toimintaan, muun muassa kolesteroliaineenvaihduntaa säätelevien geenien ilmenemiseen. – Suurin osa näistä riskivarianteista aiheuttaa varsin hienovaraisia muutoksia ja geneettinen riski syntyy lopulta niiden yhteissummasta.
Myös ympäristötekijät voivat muuttaa geenien toimintaa. Tutkimusryhmässä selvitetäänkin erilaisilla solu- ja hiirikokeilla sepelvaltimotaudille altistavien elämäntapojen ja olosuhteiden vaikutusta geenien ilmenemiseen. Kokeet ovat osoittaneet, että esimerkiksi runsaskolesterolisella ruokavaliolla aiheutettu verisuonten rasvoittuminen kiihdyttää satojen tulehdusreaktioon liittyvien geenien ilmenemistä. – Se on solujen hätähuuto, että haitallinen rasva pitäisi putsata pois.
– Jatkossa tavoitteena on ymmärtää vielä paremmin, miten solut muuttuvat taudin edetessä ja etsiä niistä biomarkkereita, joiden perusteella voitaisiin tunnistaa sepelvaltimotaudin riski ja aloittaa hoito jo ennen oireita, Kaikkonen-Määttä kertoo.
Minna Kaikkonen-Määttä
- Itä-Suomen yliopiston kardiovaskulaarisen genomiikan professori 1.1.2022–
- s. 1980
- LuK (Solubiologia ja fysiologia / Genetiikka) 2002, Claude Bernard Lyon I -yliopisto, Ranska
- FM (Molekyylibiologia) 2005, Jyväskylän yliopisto
- FT 2008, Kuopion yliopisto
- Molekulaarisen lääketieteen dosentti 2014, Itä-Suomen yliopisto
Tärkeimmät tehtävät
- Apulaisprofessori (Tenure track) ja akatemiatutkija, Itä-Suomen yliopisto 2017–2021
- Tutkimusryhmän johtaja ja akatemiatutkija, Itä-Suomen yliopisto 2015–2017
- Post doc -tutkija, Itä-Suomen yliopisto 2011–2015
- Post doc -tutkija, Kalifornian yliopisto, San Diego, USA 2009–2011
- Väitöskirjatutkija, Ark Therapeutics / Itä-Suomen yliopisto 2004–2008
Lisätietoja:
Professori Minna Kaikkonen-Määttä, minna.kaikkonen (a) uef.fi, p. 040 355 2415
https://uefconnect.uef.fi/henkilo/minna.kaikkonen-maatta/
https://uefconnect.uef.fi/tutkimusryhma/kardiovaskulaarinen-genomiikka-kaikkonen-tutkimusryhma/
Painolaatuinen kuva:
https://mediabank.uef.fi/A/UEF+Media+Bank/41185?encoding=UTF-8
