Supertarkka näkymä solujen toimintaan

Saima 1/2016

Superresoluutiomikroskopialla voidaan tutkia entistä tarkemmin solujen toimintaa. Solujen erittämät vesikkelit saattavat tulevaisuudessa auttaa tunnistamaan syövän tai seuraamaan hoidon tehoa.

Biolääketieteen solu- ja kuvantamisyksikköön hankittu superresoluutiotekniikkaa hyödyntävä konfokaalimikroskooppi antaa tutkijoille uusia mahdollisuuksia elävien solunäytteiden tutkimiseen. Sen erotuskyky on kaksi kertaa parempi kuin perinteisessä valomikroskopiassa, joten näkyviin saadaan entistä pienempiä kohteita, kuten mitokondrioita, hermosolujen haaroja ja jopa yksittäisiä molekyylejä. Solunsisäistä liikennettä voidaan myös videoida.

Akatemiatutkija Kirsi Rilla opastaa muita tutkijoita uuden tekniikan käyttöön ja tutkii itse sillä erityisesti solunulkoisia vesikkeleitä. Ne ovat solujen ympärillään oleviin kudoksiin ja elimistön nesteisiin erittämiä kalvopäällysteisiä rakkuloita, joissa on samoja molekyylejä kuin itse solussa. Sairaudet ja hoidot voivat vaikuttaa vesikkelien määrään ja sisältöön.

– Niiden eritys lisääntyy esimerkiksi syövässä, ja selvitämmekin, voisivatko ne toimia merkkiaineina syövän diagnosoinnissa ja hoidon tehon seurannassa. Diagnostiikkaa helpottaisi ja nopeuttaisi, jos syöpä voitaisiin todeta veri-, virtsa- tai sylkinäytteestä ottamatta koepalaa, Rilla kertoo.

Syöpään liittyy myös soluväliaineessa esiintyvä yhdiste, hyaluronaani. Se tukee normaalien solujen liikkuvuutta ja jakautumista, mutta voi toisaalta edistää syövän kasvua ja leviämistä, ja sen lisääntynyt eritys huonontaa ennustetta yksikerrosepiteelistä alkaneissa syövissä, kuten rinta-, paksusuoli- ja eturauhassyövässä. Rillan tutkimusryhmä on havainnut, että hyaluronaanierityksen kasvaessa solut alkavat erittää hyaluronaanipäällysteisiä vesikkeleitä.

– Kulkeutuessaan verenkierron mukana muualle elimistöön syöpäsolujen erittämät vesikkelit voivat valmistaa maaperää etäpesäkkeille. Niiden levittämä hyaluronaani tarjoaa syövälle kasvualustan, ja ne voivat muuttaa kohdesolujensa toimintaa tuomalla niihin syöpäsoluista virheellistä geneettistä informaatiota.

Superresoluutiomikroskopian avulla Rilla ja kumppanit voivat tarkastella myös omin silmin, mitä terveessä solussa tapahtuu, kun sille annetaan syöpäsolujen erittämiä vesikkeleitä.

Vielä muutama vuosikymmen sitten vesikkelien ajateltiin olevan pelkkää solujätettä, nyt niitä tutkitaan innokkaasti ja niistä esitetään villejäkin ajatuksia.

– Kuulin erään tutkijan pohtivan leikillään, voisiko vesikkelien vaihto kehon nesteiden mukana selittää sen, miksi pitkään yhdessä olleet puolisot alkavat muistuttaa toisiaan, Rilla naurahtaa.

Oheisella videolla ja yläkuvassa syöpäsolut erittävät vesikkeleitä. Kuvattu superresoluutiotekniikkaa hyödyntävällä konfokaalimikroskoopilla. Video ja kuva:  Kirsi Rilla.

Teksti: Ulla Kaltiala Kuva: Raija Törrönen