Pään ja kaulan alueen syövät ovat maailman kuudenneksi yleisimpiä syöpätyyppejä. Maailmanlaajuisesti niihin sairastuu vuosittain 700 000 ihmistä, Suomessa noin 900. Vaikka hoidot ovat kehittyneet ja parantuneet, kaikkien näiden syöpien viiden vuoden eloonjäämisennuste on yhä alle 50 %.
Lääkekehitysprosessi on hidas, kallis ja tehoton, sillä 95 % prekliinisissä kokeissa tehokkaiksi todetuista syöpälääkkeistä ei läpäise myöhempiä ihmisillä tehtäviä kliinisiä kokeita. Se aiheuttaa mittavia taloudellisia menetyksiä ja tekee prosessista epäeettisen, sillä kokeissa käytetään eläinmalleja. Syitä huonoon lääkeaineiden menestymiseen myöhemmissä kokeissa voi olla monia, mutta yksi on menetelmä, jolla syöpäsoluja kasvatetaan.
Ennen kliinisiä kokeita syöpälääketestaus tapahtuu solutasolla; niin sanotusti 2D-soluviljelymenetelmällä. Siinä soluja kasvatetaan muovin päällä ilman syöpäsoluille tärkeää soluväliainetta. Solut kasvavat litteinä, monet signalointireitit puuttuvat, eikä soluilla ole kontaktia ympäristönsä kanssa. Systeemi ei vastaa sitä, mitä ihmisen elimistössä tapahtuu, kun syöpä etenee, ja saa kyseenalaistamaan tavan, jolla syöpälääkkeitä prekliinisissä kokeissa testataan. Olisikin tärkeää, että lääkekehitys siirtyisi 3D-malleihin, joissa solut kasvavat soluväliaineen sisällä. Tällöin niiden kasvutapa ja signalointi vastaavat paremmin in vivo -tilannetta potilaassa.
Väitöskirjatyöni sisälsi neljä osajulkaisua. Ensimmäisen osatyön tarkoituksena oli tutkia, miten soluviljelyissä yleisesti käytetyt materiaalit vaikuttavat syöpäsolujen kasvuun ja käyttäytymiseen. Pystyimme osoittamaan, että esimerkiksi maailman käytetyin materiaali, hiiren kasvaimesta eristetty matrigeeli, ei toiminut suusyöpäsolujen invaasion tutkimisessa. Toisessa osajulkaisussa kehitimme ensimmäisen täysin ihmiskasvainperäisen 3D-solukasvatusmallin, jolla syöpäsolujen invaasiota ja invaasioon vaikuttavia lääkkeitä voitaisiin tutkia biologisesti relevantissa ympäristössä. Tässä käytimme professori Tuula Salon kehittämää myogeeliä. Kolmannessa osatyössä kehitimme täysin uuden suusyöpäpotilaan imusolmukkeista eristetyn kasvatusmateriaalin, lymfogeelin, metastaattisten syöpäsolujen kasvatukseen. Neljännessä osatyössä käytimme näitä kehittelemiämme materiaaleja ja menetelmiä sylkirauhassyövän mikro-RNA-molekyylien tutkimiseen.
Väitöskirjatutkimus toi esiin oikeanlaisten materiaalien ja menetelmien valitsemisen tärkeyden syöpätutkimuksessa, sillä syöpäsoluille sopimaton kasvatusmateriaali voi aiheuttaa tulosten vääristymistä. Tulevaisuudessa kehittelemiämme materiaaleja ja metodeja voitaisiin käyttää lääketestauksessa sekä personoidun lääketieteen alalla, jossa syövän hoito räätälöidään yksilöllisesti potilaalle sopivaksi ilman eläinten kärsimystä.
Väitöskirjatyötutkimukset tehtiin Helsingin yliopistossa suu- ja leukasairauksien osastolla.
Introducing more reliable matrices and in vitro assays for cancer research
ERIKA NAAKKA
FM (väit.)
VASTAVÄITTÄJÄ
Sanna Pasonen-Seppänen, dosentti, Itä-Suomen yliopisto
KUSTOS
Tuula Salo, professori,
Helsingin yliopisto
ESITARKASTAJAT
Veli-Matti Kähäri, professori,
Turun yliopisto
Valerio Izzi, dosentti,
Oulun yliopisto
OHJAAJAT
Tuula Salo, professori,
Helsingin yliopisto
Verkkojulkaisun osoite:
hdl.handle.net/10138/571747