UEF väitös 6.2.: Sleeping Beauty -transposonivektori on uusi lupaava geenihoidon työkalu

Väitös molekulaarisen lääketieteen alalta

Väittelijä: FM Tytteli Turunen

Aika ja paikka: 6.2.2015 klo 12, Kuopion kampus, Tietoteknia, Auditorio TTA

Filosofian maisteri Tytteli Turusen väitöstutkimuksessa kehitettiin useita uudenlaisia geneettisiin transposoni-elementteihin perustuvia geeninkuljettimia eli vektoreita geenihoidon tarpeisiin. Familiaalisen hyperkolesterolemian hiirimallissa ei-viraalisilla transposonivektoreilla tehty geeninsiirto laski tai stabiloi veren kolesterolitasoa. Transposonivektorien mahdollisuuksia taudin geenihoidossa arvioitiin nyt ensimmäistä kertaa, ja tuloksia voidaan mahdollisesti soveltaa myös muiden perinnöllisten sairauksien hoidossa. Lisäksi tutkimuksessa kehitettiin täysin uudenlaisia virus-transposoni-hybridivektoreita, jotka osoittautuivat toimiviksi silmään kohdistuvissa geeninsiirroissa.

Geeniterapia voi korjata viallisen geeniversion aiheuttamia sairaustiloja

Geeniterapia on uudenlainen hoitomuoto perinnöllisten ja hankittujen sairauksien hoitoon. Geeniterapiassa viedään potilaan soluihin toiminnallisia geenejä viallisesti toimivien geeniversioiden rinnalle tuottamaan potilaalta puuttuvia tai toimimattomia proteiineja tai hiljentämään haitallisten proteiinien tuottoa.

Hoitogeenien siirtoon käytetään usein viruksista muokattuja geeninsiirtovektoreita, mutta myös ei-viraalisia vektoreita on kehitetty. Ei-viraalisia vektoreita pidetään viruksiin pohjautuvia vektoreita turvallisempina, mutta ne ovat usein tehottomampia ja saavat yleensä aikaan vain lyhytaikaisen hoitogeenin ilmentymisen. Monien sairauksien tehokas geenihoito vaatii hoitogeenin pitkäaikaista ilmentymistä.

Ei-viraalinen Sleeping Beauty -transposonimenetelmä FH-taudin hoidossa

Transposonit ovat liikkumaan kykeneviä geneettisiä elementtejä, joita tavataan kaikissa elollisissa olennoissa, bakteereista ihmisiin. Sleeping Beauty (SB) -transposoni on uudenlainen, plasmidi-DNA:han perustuva geeninsiirtovektori, joka mahdollistaa ei-viraalisen, pysyvän geeninsiirron nisäkässoluihin. SB-menetelmän tärkeä etu on turvallisuus: se ei aiheuta mainittavia immunivasteen reaktioita ja sitä pidetään genomiselta integraatiotavaltaan turvallisempana kuin muita yleisesti käytössä olevia integroituvia vektoreita. Lisäksi tätä vektorityyppiä on helppoa ja edullista muokata geneettisesti sekä tuottaa ja varastoida.

Familiaalinen hyperkolesterolemia eli FH-tauti on perinnöllinen yhden geenin virheestä johtuva sairaus, joka johtaa ennenaikaisen vakavan valtimonkovettumataudin kehittymiseen ja potilaan varhaiseen kuolemaan. Taudin geenihoidossa pyritään kertaluonteisella geeninsiirrolla korvaamaan virheellinen geeniversio ja parantamaan sairaus.

Väitöstutkimuksen päätarkoituksena oli kehittää SB-transposonivektoreita FH-taudin geenihoitoa varten ja tutkia niiden käyttökelpoisuutta veren kolesterolitason laskemisessa ja valtimonkovettumataudin hidastamisessa. Tutkimuksessa kehitettiin erilaisia merkkigeenejä ja terapeuttisia siirtogeenejä kantavia transposonivektoreita, joiden toiminnallisuutta ja biologista aktiivisuutta tutkittiin soluviljelmissä ja FH-taudin hiirimallissa. Tutkimus osoitti, että SB-transposonimenetelmällä voidaan viedä ja integroida pitkäaikaisesti hiirten maksasoluihin hoitogeenejä, jotka laskevat tai stabiloivat veren kolesterolipitoisuutta.

Uudet hybridivektorit tehostavat SB-transposonin soluunvientiä

Väitöskirjatyön toisena päätavoitteena oli parantaa SB-transposonimenetelmän geeninsiirtotehokkuutta. Tätä varten SB-menetelmän komponentit yhdistettiin turvallisen, ei-integroituvan bakulovirusvektorin (BV) kanssa. Uudet BV-SB-hybridivektorit havaittiin tehokkaiksi geeninsiirtotyökaluiksi. Niillä aikaansaatiin siirrettyjen geenien pitkäaikainen ilmentyminen sekä soluviljelmissä että hiiren silmän kudoksissa, joissa siirtogeenin ilmentyminen oli havaittavissa vielä yli kahden kuukauden päästä geeninsiirrosta. Normaalisti bakuloviruksella siirretyn geenin ilmentyminen silmän kudoksissa on lyhytaikaista ja havaittavissa ainoastaan muutamien päivien ajan.

Vektorinkehitys avainasemassa geeniterapian edistämisessä

Uusien tehokkaiden ja turvallisten geeninsiirtovektoreiden kehittäminen on erittäin tärkeässä asemassa kehitettäessä uusia geenihoitoja. Väitöstutkimuksessa kehitetyt transposonivektorit toimivat suunnitellulla tavoin ja aikaansaivat pitkäaikaisen siirtogeenin ilmentymisen. SB-transposonivektorilla tehtyjen geeninsiirtojen ei havaittu aiheuttavan eläimille terveysongelmia eikä patologisia muutoksia yli puolen vuoden seurantajakson aikana, mikä osoitti transposonimenetelmän turvallisuuden. Tulosten pohjalta transposonimenetelmää voidaan kehittää edelleen kohti potilaskäyttöön soveltuvaa geeniterapiaa.

Filosofian maisteri Tytteli Turusen molekulaarisen lääketieteen alaan kuuluva väitöskirja Transposon vectors for gene therapy; Preclinical studies with Sleeping Beauty transposon system (Transposonivektoreita geeniterapiaa varten; Prekliinisiä tutkimuksia Sleeping Beauty -transposoni-menetelmää käyttäen) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Maija Vihinen-Ranta Jyväskylän yliopistosta ja kustoksena akatemiaprofessori Seppo Ylä-Herttuala Itä-Suomen yliopistosta.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa http://www.uef.fi/vaitoskuvat

Lisätietoja: Tytteli Turunen, tytteli.turunen@uef.fi

Yhteystietoja ei saa julkaista.


Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Yliopistolla on kampukset Joensuussa, Kuopiossa ja Savonlinnassa. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 800 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio
  • Savonlinnan kampus
    Kuninkaankartanonkatu 5-7, PL 86, 57101 Savonlinna

Tilaa