Monikansallinen tutkimusryhmä on selvittänyt soluliikkeen mekanismeja sekä kudoksen jäykkyyden vaikutusta solujen sijaintiin ja liikkeisiin. Tutkimus antaa lisätietoa esimerkiksi syöpäsolujen leviämisestä kudoksissa ja avaa mahdollisuuksia sen estämiselle ja ohjailulle.
Oletko koskaan miettinyt, miksi eri osat kehossasi tuntuvat pehmeiltä tai kovilta ja mitä se tarkoittaa terveyden näkökulmasta? Turun yliopiston tutkijat ovat yhdessä monikansallisen tutkijajoukon kanssa selvittäneet ensi kertaa, miten kudoksen jäykkyys vaikuttaa solujen sijaintiin kudoksessa, ja kuinka jäykkyys säätelee soluliikettä esimerkiksi pahanlaatuisten syöpäsolujen levitessä elimistössä.
Solut löytävät paikkansa tunnustelemalla
Elimistömme koostuvat miljardeista soluista, joilla kaikilla on oma tärkeä tehtävä ja tarkasti määrätty sijainti kehossa. Tätä säätelevät monet tekijät, joista yksi keskeinen on kudoksen jäykkyys. Soluilla on kyky tunnustella ympäristöään ja eri solutyypit suosivat erilaisia jäykkyyksiä: luu- ja lihassolut ovat sopeutuneet selviämään kovassa ympäristössä ja rintarauhasen solut sekä aivosolut vastaavasti pehmeässä. Vähän niin kuin Kultakutrilla, joka sadussa kokeilee karhuperheen vuoteita, jokaisella solutyypillä on tavoiteympäristö, joka ei saa olla liian jäykkä eikä liian pehmeä. On kuitenkin ollut epäselvää, miten solut löytävät oikeaan ympäristöön.
– Tutkijoilla on ollut aiemmin se käsitys, että eri solutyypit suosivat liikkeissään yksinomaan jäykkää kudosta ja kykenevät siirtymään sitä kohti. Ilmiölle on annettu jopa latinasta ja kreikasta johdettu nimi ”durotaxis”, vapaasti käännettynä liike kovaa kohti, kertoo väitöskirjatutkija Aleksi Isomursu Turun yliopistosta.
Yllättävä havainto aivosyöpäsolujen käyttäytymisestä
– Olin tutkijavierailulla USA:ssa, ja tutkiessani siellä synteettisiä pehmeiden ja jäykkien alueiden raidoittamia soluviljelyalustoja havaitsin yllättäen, että aivosyöpäsolut kääntyivät aina kohti pehmeää alustaa, täysin vastoin tutkijayhteisössä vallitsevaa käsitystä, Isomursu jatkaa.
Isomursun havainto johti vuosia kestäneeseen kansainväliseen yhteistyöhön, jossa tietokonemallinnuksen ja syöpätutkimuksen eri menetelmien avulla osoitettiin, että eri solutyypeillä on yhteinen mekanismi, joka määrittää sen, mitä jäykkyyttä ne suosivat ja mihin suuntaan liikkuvat. Havainnolla voi olla tulevaisuudessa lääketieteellistä merkitystä syöpäsolujen liikkumisen ja leviämisen estämisessä tai ohjailussa.
– Tutkin erilaisten kokeellisten lääkeaineiden vaikutusta solujen jäykkyysohjautuvuuteen ja havaitsin, että tietyillä lääkkeillä aivosyöpäsolut saa vaihtamaan suuntaa ja jopa pysähtymään, kertoo Turun yliopiston tutkijatohtori Mathilde Mathieu.
Havainto herättänyt kansainvälistä kiinnostusta
Tutkijoiden havainto solujen jäykkyysohjautuvuuden yllättävästä säätelystä vastaa osaltaan moniin tutkijoita askarruttaneisiin kysymyksiin, esimerkiksi siihen, miten rintasyöpäsolut pääsevät leviämään kovasta syöpäkasvaimesta muualle elimistöön.
– Tuloksemme ovat herättäneet valtavasti kiinnostusta, ja olemmekin pohtineet, pitäisikö meidän lanseerata uusi termi tälle ilmiölle – sehän voisi olla vaikka “mollitaxis”, latinan pehmeää tarkoittavan sanan mukaan, sanoo tutkimusta Suomessa johtanut Syöpäinstituutin Säätiön tutkimusprofessori Johanna Ivaska Turun yliopistosta.
Tutkimus on julkaistu 11.7. 2022 alan arvostetuimmassa Nature Materials -lehdessä.
