Ero sivun ”Kantasolu” versioiden välillä

[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p Pois linkki itseensä
uusiksi kantasoluportaalin pohjalta
Rivi 1:
[[FileKuva:MSC high magnification.jpg|thumb|MikrokuvaMesenkymaalinen kantasolustamultipotentti kantasolu.]]
'''Kantasolu''' on [[solu]], jolla on kyky jakautua loputtomasti, sekä muodostaa erilaisia [[kudos]]tyyppejä. Kantasolu jakautuu epäsymmetrisesti niin, että toisesta tytärsolusta tulee erilaistuva solu ja toinen pysyy kantasoluna<ref name="biosan" />. Kantasoluja on erilaisia. Kantasolu on johonkin tehtävään erikoistumaton (''epäspesifi, totipotentti, kaikkikykyinen'') solu. Tämän vuoksi kantasolut ovat tärkeitä tutkimuskohteita lääketieteessä, sillä niistä saadaan haluttuja soluja niitä käsittelemällä.
 
'''Kantasolu''' on [[solu]], joka pystyy [[Solunjakautuminen|jakaantumalla]] tuottamaan uusia kantasoluja sekä toisenlaisia, erilaistuneita soluja. Kun yksi kantasolu jakautuu, tuloksena voi olla kaksi kantasolua, tai yksi kantasolu ja yksi esisolu, joka erilaistuu toiminnalliseksi soluksi.<ref name=kantasoluportaali-mika>{{Verkkoviite | Osoite = https://www2.helsinki.fi/fi/projektit/kantasoluportaali/mika-on-kantasolu | Nimeke = Mikä on kan­ta­so­lu? | Tekijä = | Ajankohta = 24.6.2021 | Julkaisu = Kantasoluportaali | Julkaisija = Helsingin yliopisto | Viitattu = 20.11.2021 }}</ref>
==Kantasolutyyppejä==
Embryonaalinen eli [[Alkiokantasolu|alkion kantasolu]] on alkion solu, joka on joko [[totipotentti]] tai [[pluripotentti]]. Totipotentilla solulla on kyky erilaistua miksi tahansa eliön kudostyypiksi ja niitä löytyy [[morula]]vaiheen alkiosta. [[Blastokysti]]vaiheen alkiossa solut ovat eriytyneet niihin joista muodostuu sikiökalvot ja [[istukka]], sekä niihin joista muodostuu itse eliö. Jälkimmäiset solut ovat pluripotentteja, eli niistä voi muodostua mitä hyvänsä eliön kudoksista, paitsi [[istukka|istukan]] ja sikiökalvojen kudoksia. Tutkimuskäyttöön eristetyt alkion kantasolut ovat pääasiassa blastokystistä derivoituja pluripotentteja soluja.
 
Yksilön kaikki solut, [[kudos|kudokset]] ja elimet alkavat muodostua [[alkio]]n kantasoluista. Aikuisella kantasolut ylläpitävät kudosten uusiutumista. Kantasoluilla on myös suuri lääketieteellinen potentiaali, ja niitä on alettu käyttää joidenkin sairauksien hoidossa.
Aikuisen kantasolu on [[solu]], joita on pienessä määrin lähes kaikissa aikuisen [[kudos|kudoksissa]] ja elimissä. Nämä solut ovat [[Multipotentti|multipotentteja]], eli ne voivat muodostaa erilaisia solutyyppejä tietyn kategorian sisällä. Esimerkiksi [[luuydin|luuytimen]] kantasolut ovat tällaisia. Osa aikuisen kantasoluista on [[Unipotentti|unipotentteja]], eli ne kykenevät muodostamaan vain yhdentyyppisiä soluja.
 
==Alkion kantasolut==
[[Napaveri|Napaveren]] kantasolut kuuluvat aikuisten kantasoluihin. Ne ovat tavallisia veren kantasoluja heikommin [[Immunogeeninen|immunogeenisiä]] ja niitä voidaan käyttää muun muassa [[leukemia]]n hoidossa.
Alkion kantasolut ovat varhaiskehityksen soluja, joista kaikki yksilön solut ja elimet muodostuvat. Kun [[munasolu]] on hedelmöittynyt, se on ''totipotentti'' eli kaikkikykyinen. Osa varhaisalkion soluista muodostaa [[istukka|istukan]] ja muut [[sikiö]]n ulkopuoliset kudokset, mutta osa alkion soluista kehittyy uudeksi yksilöksi. Nämä kantasolut sijaitsevat [[alkiorakkula]]n sisäsolumassassa. Ne pystyvät tuottamaan kaikkia noin 200 elimistön solutyyppiä, joten niitä kutsutaan ''pluripotenteiksi'' eli erittäin monikykyisiksi.<ref name=kantasoluportaali-alkion>{{Verkkoviite | Osoite = https://www2.helsinki.fi/fi/projektit/kantasoluportaali/alkion-kantasolut | Nimeke = Al­kion kan­ta­so­lut | Tekijä = | Ajankohta = 24.6.2021 | Julkaisu = Kantasoluportaali | Julkaisija = Helsingin yliopisto | Viitattu = 20.11.2021 }}</ref>
 
Kun alkion solut kehittyvät kohti toiminnallisia soluja ja kudoksia, niiden muovautuvuus vähenee. Viikon ikäisen alkion solut pystyvät erilaistumaan enää vain tiettyyn suuntaan, joten niitä kutsutaan ''multipotenteiksi'' eli monikykyisiksi. Tällaisista kantasoluista rakentuvat kudokset, ja niitä löytyy kaikista aikuisen kudoksista, joissa ne vastaavat kudosten uusiutumisesta läpi yksilön koko elämän.<ref name=kantasoluportaali-alkion />
==Jakautuminen ja erilaistuminen==
Kantasolujen erikoistumista ohjaavat solun [[tuma]]n [[DNA|DNA:ssa]] sijaitsevat [[geeni]]t. Solujen erilaistumiseen vaikuttavat erilaiset kasvutekijät ja muut signaalimolekyylit, sekä kasvuympäristön fysikaaliset ominaisuudet. Tiettyjen pitkälle erikoistuneiden kudosten solut (esimerkiksi luusolut) eivät enää ole jakaantumiskykyisiä, vaan kudoksen uudet solut syntyvät kantasoluista. Näin käy esimerkiksi [[Luuydin|luuytimessä]], jossa muodostuu [[verisolu]]ja (puna- ja valkosoluja). Sekä [[Sydän|sydämessä]] että hermokudoksessa on kantasoluja, mutta niitä on suhteellisen vähän, eikä niiden proliferaatiokapasiteetti riitä paikkaamaan syntyviä vaurioita. Tämän takia vaikkapa [[sydäninfarkti]]n aiheuttama sydänlihasvaurio on vakavampi asia kuin ihoon tullut haava, sillä iho uusiutuu kantasoluista jatkuvasti, mutta sydänlihas ei merkittävässä määrin tähän kykene. Aivoissa kantasoluilla on suuri merkitys muun muassa muistitoimintojen kannalta.
 
Esimerkiksi [[Luuydin|luuytimen]] multipotentit kantasolut muodostavat niin veren [[Punasolu|puna-]] ja [[valkosolu]]ja kuin [[verihiutale]]itakin. Suolen multipotentit kantasolut erilaistuvat ruoka-aineita imeviksi soluiksi sekä limaa ja [[Hormoni|hormoneita]] erittäviksi soluiksi.<ref name=kantasoluportaali-kudos>{{Verkkoviite | Osoite = https://www2.helsinki.fi/fi/projektit/kantasoluportaali/kudoskantasolut | Nimeke = Ku­dos­kan­ta­so­lut | Tekijä = | Ajankohta = 24.6.2021 | Julkaisu = Kantasoluportaali | Julkaisija = Helsingin yliopisto | Viitattu = 20.11.2021 }}</ref>
Kantasolut, toisin kuin muut solut, jakautuvat epäsymmetrisesti. Kun solu jakautuu symmetrisesti, siitä syntyy kaksi identtistä tytärsolua eli äitisolun kopiota. Kantasolut sen sijaan jakautuvat epäsymmetrisesti: äitisolusta syntyy yksi uusi kantasolu ja yksi erikoistuva solu, eli solut eivät ole identtiset (tytärsoluissa on esimerkiksi eri määrät solulimaa ja soluelimiä). Näin kantasolut pitävät määränsä vakiona tuottaessaan uusia soluja.
 
Kun erilaistuneisuus lisääntyy, kantasolujen muovautuvuus vähenee edelleen. Kun kantasolusta on tullut ''unipotentti'' eli yksikykyinen, se voi erilaistua enää vain yhdeksi solutyypiksi.<ref name=kantasoluportaali-alkion />
Nykytietämys ei vielä riitä paljastamaan, minkälaiset signaalit saavat kantasolut lisääntymään ja erilaistumaan elimistössä. Nämä prosessit ovat kuitenkin hyvin kontrolloituja.
 
==Kudoskantasolut==
==Kantasolut hoitokeinona==
Kudoskantasolut ylläpitävät kudoksen toimintaa. Ne korvaavat vahingoittuneet ja kuolleet solut uusilla. Suolen ja veren kantasolut toimivat melko tasaisella tahdilla, mutta lihaksen kantasolut aktivoituvat tuottamaan uusia [[lihassolu]]ja vain saatuaan viestin lihasvauriosta.<ref name=kantasoluportaali-kudos />
[[Tiedosto:Stem_cell_treatments.svg|thumb|250px|Potentiaalisia kantasoluhoitoja (englanniksi).]]
Kantasolujen käyttö hoitokeinona on tällä hetkellä yksi nopeimmin kasvavista ja kehittyvistä lääketieteellisen tutkimuksen aloista. Kantasoluista toivotaan parannuskeinoa muun muassa [[halvaus|halvaantuneille]]. Tämä onkin jo onnistunut laboratoriokokeissa [[rotat|rotilla]], joiden halvaantuneet raajat saatiin toimimaan kantasoluhoidolla. Toinen suuri alue johon kantasoluista toivotaan hoitokeinoa, ovat erilaiset rappeumataudit, kuten [[Parkinsonin tauti|Parkinsonin]] ja [[Huntingtonin tauti]].
 
Kudoskantasolut toimivat yhteistyössä kantasolulokeron kanssa. Ne saavat kantasolulokeron erilaistuneilta soluila viestejä, jotka ohjaavat kantasolujen jakautumista ja erilaistumista. Kantasolulokero tarjoaa myös kantasoluille suojaa ja ravinteita. Erilaistuneiden solujen lisäksi monet kudoskantasolut tuottavat itselleen uusia kantasolulokeron tukisoluja.<ref name=kantasoluportaali-kudos />
Hoitoja embryonaalisilla kantasoluilla ei ole tähän mennessä suoritettu ihmisille. Tätä vastoin aikuisten kantasoluja on käytetty jo pitkään, muun muassa luuydinsiirteiden muodossa. Suomessa Tampereen yliopiston solu- ja kudosteknologiakeskus Regea suoritti operaation ensimmäisillä biomassaa ja kantasoluja yhdistävillä implanteilla. Kahdelle otsaontelontulehduksesta kärsineelle potilaalle siirrettiin otsaan [[implantti]], joka sisälsi heidän rasvakudoksestaan poimittuja kantasoluja ja biomassaa. Kantasolujen tarkoituksena oli muodostaa uutta luumassaa. Hoidot toteutettiin Tampereen yliopistollisessa sairaalassa vuoden 2006 lopulla. Kesäkuuhun mennessä kumpikin potilas oli toipunut täysin.
 
2000-luvulla on opittu uudelleenohjelmoimaan erilaistuneita soluja takaisin pluripotenttiin tilaan. Näitä soluja kutsutaan [[Indusoitu pluripotentti kantasolu|idusoiduiksi pluripotenteiksi kantasoluiksi]] eli iPS-soluiksi.<ref name=kantasoluportaali-alkion />
Kantasolujen käyttö hoitomuotona ei ole vaaratonta. Aikuisen omien kantasolujen käyttö on kohtalaisen turvallinen operaatio, mutta alkion kantasolujen kanssa on edelleen ongelmia. Suurin hankaluus liittyy solujen jakautumisen hallitsemiseen. Jos kantasolujen [[proliferaatio]]ta ei kontrolloida, ne synnyttävät syöpäkasvaimia.
 
[[Salamanterieläimet|Salamanteri]]lla jo kerran erilaistuneet solut voivat palautua kantasolun kaltaisiksi ja käynnistää kehityksen aikaisia soluohjelmia uudelleen. Tämän ansiosta salamanteri pystyy tuottamaan jopa uusia raajoja menettämiensä tilalle. Ihmisellä kudosten korjautuminen ja tuhoutuneiden osien uudelleen tuottaminen on yksilönkehityksen jälkeen paljon rajallisempaa. Tämän vuoksi ihminen ei kykene tuottamaan täysin uutta elintä tai raajaa, ja kudosvauriosta jää yleensä jälki.<ref name=kantasoluportaali-kudos />
== Kantasolututkijoita ==
*[[Outi Hovatta]]
*[[Hwang Woo-suk]]
*[[Timo Otonkoski]]<ref>[http://research.med.helsinki.fi/neuro/otonkoski/default.html Timo Otonkoski]</ref>
 
Ihmisen [[Vanheneminen|vanhenemisen]] myötä kudoskantasolut menettävät kykynsä uudistaa ja muovata kudosta. Tästä seuraa kudoksen toiminnan heikkeneminen ja altistuminen sairauksille.<ref name=kantasoluportaali-kudos />
==Katso myös==
*[[Indusoitu pluripotentti kantasolu]]
 
==Käyttö==
== Kirjallisuutta ==
Kantasolujen tutkimus on vielä lapsenkengissään. Nykyisiin kantasoluhoitoihin kuuluvat [[luuytimensiirto]], ihonsiirrot, silmän kantasoluhoidot sekä luu- ja rustovaurioiden hoidot mesenkymaalisilla kantasoluilla.<ref name=kantasoluportaali-hoidot>{{Verkkoviite | Osoite = https://www2.helsinki.fi/fi/projektit/kantasoluportaali/kantasoluhoidot | Nimeke = Kan­ta­so­lu­hoi­dot | Tekijä = | Ajankohta = 24.6.2021 | Julkaisu = Kantasoluportaali | Julkaisija = Helsingin yliopisto | Viitattu = 20.11.2021 }}</ref>
 
Alkion kantasoluista ja [[Indusoitu pluripotentti kantasolu|iPS-soluista]] kyetään tuottamaan muun muassa hermo-, sydän-, maksa-, suoli- ja haimasoluja. Vaikeutena on se, että kantasolujen siirtämineen suoraan ihmiseen tuottaa [[Kasvain|kasvaimia]]. Tämän vuoksi kantasoluja on opittava käsittelemään niin, että ne erilaistuvat haluttuun suuntaan eivätkä tuota kasvaimia.<ref name=kantasoluportaali-hoidot />
* {{Kirjaviite | Tekijä=Tutkimuseettinen neuvottelukunta ym. | Nimeke=Ihmisen kantasolut, kloonaus ja tutkimus | Julkaisupaikka=Helsinki | Julkaisija=Opetusministeriö | Vuosi=2003 | Tunniste=ISBN 952-442-678-1 | www=http://www.etene.org/dokumentit/kantasolut.pdf | Tiedostomuoto=PDF}}
 
Alkion kantasoluilla tapahtuva tukimus on herättänyt vastustusta, koska solujen alkuperä on tuhotussa ihmisalkiossa. Eettisiä haasteita tuottavat myös mahdolliset aivo-organoidit eli kantasoluilla tuotetut aivonosat, sekä ihmis-eläin-soluhybridit. Myös kantasolujen yhdistäminen [[geeniterapia]]an tai [[Geenimuokkaus|geenimuokkaukseen]] nostaa esiin eettisiä kysymyksiä. Sukusolujen kantasoluihin siirtyvien muutosten tuottaminen onkin kiellettyä useimmissa maissa, mukaan lukien [[Euroopan unioni]]ssa.<ref name=kantasoluportaali-hoidot />
 
== Lähteet ==
{{Viitteet|viitteet=}}
 
<ref name="biosan">{{biosan|307|kantasolu|1.7.2012}}</ref>}}
== Kirjallisuutta ==
* {{Kirjaviite | Tekijä=Tutkimuseettinen neuvottelukunta ym. | Nimeke=Ihmisen kantasolut, kloonaus ja tutkimus | Julkaisupaikka=Helsinki | Julkaisija=Opetusministeriö | Vuosi=2003 | Tunniste=ISBN 952-442-678-1 | www=http://www.etene.org/dokumentit/kantasolut.pdf | Tiedostomuoto=PDF}}
 
== Aiheesta muualla ==