Minna Kaikkonen-​Määttä valittu kardiovaskulaarisen genomiikan professoriksi Itä-Suomen yliopistoon.

Hänen käyttämillään 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”, Kaikkonen-Määttä sanoo tiedotteessa.

Science-lehti nimesi yksisolutekniikat vuoden 2018 tieteelliseksi läpimurroksi. Ne otettiin nopeasti käyttöön myös Itä-Suomen yliopistossa, jonne perustettiin Kaikkonen-Määtän johtama Yksisolugenomiikan keskus. Se on nyt täydentymässä myös spatiaalisella transkriptomiikalla, joka mahdollistaa yksisoluanalyysit suoraan kudoksesta.

”Näin nähdään tarkemmin, minne muutokset ja erityyppiset solut kudoksessa sijoittuvat ja miten niiden vuorovaikutus muuttuu sairauden kehittyessä.”

Sepelvaltimotautia on pitkään hoidettu lähinnä kolesterolia alentavilla lääkkeillä, mutta myös muunlaisille hoitomuodoille olisi tarvetta, Kaikkonen-Määttä sanoo.

”Uudet lääkkeet voisivat kohdistua esimerkiksi verisuonen seinämässä tapahtuviin tautimuutoksiin”.

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.

Perimä vaikuttaa

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.”

Kaikkonen-Määttä toivoo, että tulevaisuudessa voidaan laskea jokaiselle yksilöllinen riskiprofiili sen mukaan, mikä kudos tai solutyyppi on geneettisesti altis sairastumaan. Ja myös 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.”

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. Se kertoo näiden solujen tärkeästä roolista taudin kehittymisessä.

Itä-Suomen yliopisto kertoo, että toisen tuoreehkon 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”, Kaikkonen-Määttä sanoo.

Myös ympäristötekijät voivat muuttaa geenien toimintaa. Tutkimusryhmässä selvitetään 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.”