– Geeniterapia voi tulevaisuudessa auttaa monia vaikeahoitoista epilepsiaa sairastavia, kertoi UCL-yliopiston professori Matthew Walker Kuopio Neurotieteet 50 -symposiumissa.
15.–17. kesäkuuta järjestetty symposiumi juhlisti neurotieteellisen tutkimuksen viisikymmenvuotista taivalta Kuopiossa keskeiset tutkimusalueet kokoavalla teemalla Neurodegeneratiivisten sairauksien, epilepsian ja aivoverenkiertohäiriöiden patogeneesi, varhainen diagnoosi ja nykyaikainen hoito.
Symposiumin kutsupuhujiin kuulunut Walker on jo pitkään kehittänyt vaikeahoitoiseen paikallisalkuiseen epilepsiaan geeniterapiaa, jota aletaan pian testata ihmisillä. Kliinisen tutkimuksen toteuttaa tutkijoiden perustama spinout-yritys EpilepsyGTX, joka on kerännyt tutkimukseen jo noin 30 miljoonan euron rahoituksen.
– Noin kolmasosalle epilepsiaa sairastavista lääkehoidosta ei ole apua. Leikkaushoitokaan ei ole mahdollinen, jos epilepsiapesäke on toiminnallisesti tärkeällä aivoalueella. Ensi vaiheessa tutkimmekin geeniterapiaa potilailla, joilla ei ole muita vaihtoehtoja, Walker kertoi.
Tutkijoiden kehittämässä geeniterapiassa aivoihin kohdealueelle ruiskutettavat virusvektorit vievät perille geenilääkkeen, joka hillitsee aivosolujen kiihtyvyyttä. – Kyseessä on melko kevyt toimenpide leikkaukseen verrattuna ja se voidaan myös toistaa. Periaatteessa hoito sopisi kenelle tahansa epilepsiaa sairastavalle.
– Tällä hetkellä moni saa vaikeaan epilepsiaan avun leikkauksesta, mutta geeniterapian ja muiden hoitomuotojen kehitys saattaa tulevina vuosikymmeninä johtaa siihen, ettei epilepsiakirurgiaa enää juuri tarvita, lisäsi Itä-Suomen yliopiston neurologian professori, KYS Epilepsiakeskuksen johtaja Reetta Kälviäinen.
Elävien potilaiden aivonäytteet valottavat aivojen immuunisolujen toimintaa
– Aivojen immuunisoluilla, mikroglioilla, on tärkeä tehtävä aivojen ensilinjan puolustajina ja puhdistajina. Monissa aivosairauksissa niiden toiminta kuitenkin häiriintyy, kertoi tutkimusjohtaja Soyon Hong University College London (UCL) -yliopistosta.
Hongin mukaan mikrogliat ovat tärkeitä myös hermosolujen välistä viestiliikennettä välittävien synapsien ylläpidossa. – Toimivat synapsit ovat myös muistitoimintojen kannalta tärkeitä. Alzheimerin taudissa synapseja alkaa kuolla, joten yritämme selvittää, millaisia muutoksia tähän liittyy mikroglioissa ja mistä ne johtuvat. Pitkällä tähtäimellä toiveena on pystyä tukemaan mikrogliojen normaalia toimintaa.
Hongin tutkimusryhmä käyttää tutkimuksessaan aivosairauksien eläinmalleja. Yhteistyö Itä-Suomen yliopiston professorien Tarja Malmin, Ville Leinosen ja Mikko Hiltusen kanssa on mahdollistanut varhaisiin tautimuutoksiin liittyvien muutosten tutkimisen myös elävien potilaiden aivokudosnäytteistä. Näytteet saadaan sunttileikkauksen yhteydessä KYSin NPH-potilailta, joilla on myös Alzheimerin taudin piirteitä.
– Meillä on tällä hetkellä paljon yhteistyötä Malmin tutkimusryhmän kanssa. Ryhmä tekee uraauurtavaa spatiaalista transkriptomiikkaa, jolla aivonäytteestä voidaan tarkastella geenien ilmentymistä sekä mikroglioissa että niiden lähellä olevissa muissa soluissa.
– Ihmissoluissa nähtävien muutosten vaikutuksia voimme UCL:ssä selvittää tarkemmin eläinmalleilla.
Uusilla genomiikan menetelmillä etsitään muistia suojaavia solutiloja
Professori Evan Z Macoskon tutkimusryhmä Broad-instituutissa USA:ssa on kehittänyt uudenlaisia genomiikan menetelmiä, joilla voidaan tutkia geenien ilmentymiseen liittyviä solutilojen muutoksia esimerkiksi Alzheimerin taudissa. – Meitä kiinnostaa, millaiset solutilat ennakoivat muistisairauden etenemistä ja mitkä taas muistitoimintojen säilymistä.
– Kuopiolaisten potilasnäytteiden avulla olemmekin nyt pystyneet tunnistamaan mikroglioista solutilan, joka näyttää ennakoivan muistin säilymistä, vaikka aivoissa olisi Alzheimerin taudille ominaista amyloidikertymää. Näissä soluissa esimerkiksi solujätteen puhdistukseen ja tulehduksen hillitsemiseen liittyvät geenit ovat erityisen aktiivisia. Kiinnostavaa onkin jatkossa selvittää, onko soluja mahdollista aktivoida tähän tilaan.
Macoskon mukaan yhteistyö Itä-Suomen yliopiston kanssa on ollut käänteentekevää, sillä elävää aivokudosta on muuten harvoin saatavilla tutkimukseen. – Ihanteellista on, että potilaiden terveydestä saadaan aivonäytteiden lisäksi kattavasti muuta tietoa ja seurantatietoa.
Uusimpiin Macoskon ja kumppanien kehittämiin menetelmiin kuuluu Slide-tags-tekniikka, joka mahdollistaa yksittäisten solujen geenien aktiivisuuden mittaamisen lisäksi niiden sijainnin paikantamisen kudoksessa. Näin saadaan tietoa myös ympäröivien solujen ja vuorovaikutusten yhteydestä solutilojen muutoksiin.
Diabetes- ja lihavuuslääkkeet voivat tehostaa muistisairauksien ehkäisyohjelmia
Muistisairauksien ehkäisyssä suunta on kohti entistä yksilöllisemmin räätälöityjä ratkaisuja, kertoi professori Miia Kivipelto.
Kivipellon johtamassa FINGER-tutkimuksessa on osoitettu, että muistisairauksia voidaan ehkäistä monitekijäisellä elintapaohjelmalla, joka huomioi ruokavalion, liikunnan, muistiharjoittelun sekä esimerkiksi verenpaineen, verensokerin ja rasva-arvojen hallinnan.
– Näin voidaan vaikuttaa samanaikaisesti useaan biologiseen prosessiin. Myös osallistujien verinäytteiden analyysit osoittavat, ettei muistisairaus kehity samalla tavalla kaikilla, vaan varhaiset tautimekanismit voivat henkilöstä riippuen liittyä esimerkiksi verisuonimuutoksiin, aineenvaihduntaan tai tulehdustilaan.
Uusissa muistisairauksien ehkäisytutkimuksissa FINGER-malliin yhdistetäänkin räätälöidympiä ratkaisuja osallistujien yksilöllisten riskitekijöiden mukaan. Meneillään olevassa MET-FINGER-hankkeessa elintapaohjelmaan on yhdistetty diabeteslääke metformiini henkilöille, joilla on muistisairausriskin lisäksi tyypin 2 diabeteksen riskitekijäitä. Osallistujia on Suomesta, Ruotsista ja Isosta-Britanniasta.
– Jatkossa malliin on ajatuksena yhdistää diabeteksen ja lihavuuden hoitoon käytetyt GLP-1-lääkkeet niille, joille on paljon metabolisia ja tulehdukseen liittyviä riskitekijöitä. Näillä lääkkeillä on havaittu myös tulehdusta lievittäviä vaikutuksia ja tekoälyn avulla pystymme valikoimaan entistä tarkemmin henkilöt, jotka todennäköisesti hyötyvät niistä.
FINGER-toimintamallia on Suomessa jalkautettu myös terveydenhuoltoon, mutta vaihtelevasti eri hyvinvointialueilla. – Sosiaali- ja terveysministeriöstä on voinut hakea tähän määrärahaa ja kokemuksia on jaettu FINGER-kehittäjäverkostoissa. Koulutusta ja työkaluja on kuitenkin toivottu, ja pilotoimmekin parhaillaan FINGER ABC -koulutusta terveydenhuollon ammattilaisille.
Itä-Suomen yliopiston monialainen Neurotieteiden tutkimusyhteisö (NEURO RC) tuottaa uutta tietoa hermoston rappeumasairauksien ja epilepsian taustalla olevista tautikohtaisista ja yhteisistä molekyylimekanismeista. Tutkimusryhmissä tutkitaan uusia biomarkkereita ja kehitetään terapeuttisia lähestymistapoja sairauksien ehkäisyyn ja parantamiseen. Tutkimusyhteisö yhdistää biologiset neurotieteet datatieteisiin, neuroinnovaatioihin ja neuroetiikkaan. Tutustu meihin: https://www.uef.fi/en/research-community/neuroscience-neuro