Farmasian alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa Kuopion kampuksella.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Kuivasilmäisyys on silmänpinnan sairaus, josta miljoonat ihmiset kärsivät maailmanlaajuisesti. Monituisista vaihtoehdoista huolimatta nykyisin saatavilla olevat hoidot eivät usein ole riittäviä, ja tarvitaankin uusia kuivasilmäisyyden ydinsyihin kohdistuvia hoitomuotoja.
Väitöstutkimukseni aiheena oli lipidi- eli rasva-ainepohjaiset silmätipat kuivasilmäisyyden hoidossa. Kuivasilmäisyyden taustalla on usein muutoksia kyynelkalvon lipidikerroksen koostumuksessa tai sen toiminnassa. Tästä syystä lipidipohjaiset keinokyynelvalmisteet ovat nousseet kiinnostuksen kohteeksi. Väitöstutkimuksessani tutkin Suomen markkinoilla olevia, pääasiassa kasvipohjaisia tai synteettisiä lipidejä sisältäviä keinokyynelvalmisteita. Lisäksi kehitin uusia kyynelkalvon luonnollisiin lipideihin pohjautuvia silmätippoja, jotka voisivat eheyttää kyynelkalvon lipidikerroksen toimintaa ja estää kyynelnesteen liiallista haihtumista.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Väitöstutkimuksessa kaupallisille lipidipohjaisille silmätipoille tehdyt in vitro -kokeet osoittivat huomattavaa vaihtelua eri valmisteiden biologisissa ja biofysikaalisissa ominaisuuksissa, millä voi olla vaikutusta valmisteista saatavan hyödyn kannalta. Kokeiden perusteella valmisteet eivät esimerkiksi ole optimaalisia estämään kyynelnesteen haihtumista, mutta voivat mahdollisesti parantaa kyynelkalvon lipidikerroksen leviävyyttä. Myös valmisteiden vaikutus silmän pinnan solujen elävyyteen vaihteli merkittävästi, millä voi olla vaikutusta silmänpinnan terveyteen ja kuivasilmäisyyden oireisiin.
Tutkimus osoitti myös, että kyynelkalvon toiminnan kannalta keskeisiä lipidejä voidaan sisällyttää silmätippaformulaatioon liposomiteknologiaa hyödyntäen siten, että näiden lipidien keskeiset, erityisesti haihtumisen estoon liittyvät ominaisuudet säilyvät. Kehitetyt liposomaaliset formulaatiot todettiin sekä in vitro- että in vivo -kokeissa turvallisiksi, ja ne paransivat ennakkoon vaurioituneiden silmänpinnan solujen elävyyttä in vitro, mikä voi osaltaan tukea kuivasilmäisyyden hoitoa. Kaneilla tehdyt in vivo- ja ex vivo -kokeet antoivat viitteitä siitä, että formulaatioissa hyödynnetyt lipidit eivät läpäise sarveiskalvoa, vaan kertyvät sen epiteeliin. Mikäli epiteeliin kertyneet lipidit jakautuvat takaisin kyynelnesteeseen, ilmiö voi pitkäaikaisessa käytössä mahdollistaa pidemmät annosteluvälit.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Tutkimuksen tuloksia voidaan tulevaisuudessa hyödyntää tehokkaampien hoitomuotojen kehittämisessä kuivasilmäisyyteen. Tehokkaamman hoitomuodon löytäminen puolestaan parantaa kuivasilmäisyydestä kärsivien henkilöiden elämänlaatua ja toisaalta laskee hoitokustannuksia. Erityisesti väitöstutkimus osoittaa, että tiettyjen terveessä kyynelkalvossa esiintyvien tai niiden kaltaisten lipidilajien hyödyntäminen kosteuttavissa silmätippavalmisteissa on lupaava keino pureutua tiettyihin kuivasilmäisyyden juurisyihin ja palauttaa kyynelnesteen luonnollinen toimintakyky. Vaatii kuitenkin huolellista formulaatiokehitystyötä, jotta kyseisten lipidien suotuisat vaikutukset saadaan ilmenemään myös lopullisessa valmisteessa.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Tutkimuksessa kehitettiin useita kymmeniä silmätippaformulaatioita, joista lupaavimpia arvioitiin in vitro -menetelmin. Näillä menetelmillä formulaatioista tutkittiin muun muassa niiden fysikokemiallisia ominaisuuksia, vaikutusta silmän pinnan solujen elävyyteen sekä kyynelkalvon vakauttamisen ja haihtumisen eston kannalta keskeisiä ominaisuuksia. Myöhemmin valikoitujen formulaatioiden siedettävyyttä tutkittiin rotilla ja kaneilla. Lisäksi formulaatioihin sisällytettyjen lipidilajien viipymisaikaa kanin kyynelnesteessä selvitettiin keräämällä kyynelnestenäytteitä, ja niiden kulkeutumista kanin sarveiskalvossa tutkittiin ex vivo -mallilla. Väitöstutkimus kuului osaltaan Business Finlandin rahoittamaan RevEye -hankkeeseen (2021–2023), joka oli Itä-Suomen yliopiston silmälääketutkimusryhmän, Helsingin yliopiston biomolekulaarisen kemian ryhmän sekä Helsingin yliopiston ja HUSin yhteisen Helsinki Eye Lab -ryhmän yhteishanke. Hankkeen pohjalta on myöhemmin perustettu spinout-yhtiö.
Proviisori Janika Oleniuksen väitöskirja Lipid-based formulations in dry eye disease treatment: Investigation of commercial artificial tear substitutes and novel liposomal formulations based on tear film lipids (Lipidipohjaiset formulaatiot kuivasilmäisyyden hoidossa: Kaupallisten keinokyynelvalmisteiden ja uusien kyynelkalvon lipideihin pohjautuvien liposomaalisten formulaatioiden tutkimus) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Sara Nicoli Parman yliopistosta ja kustoksena dosentti Marika Ruponen Lääkealan turvallisuus- ja kehittämiskeskus Fimeasta.
Lisätietoja:
Proviisori Janika Olenius, [email protected], https://uefconnect.uef.fi/janika.olenius/
