Reuma-lehti 1/2012
- Hyvin hitaasti kirkastuvassa kristallipallossa häämöttää muitakin nivelrikon hoitoja kuin tekonivelen asentaminen. Rustokudoksen korjaamisen mahdollisuus on astunut pienen askeleen eteenpäin viime vuosien aikana.
- Kohtuullisen hyviä rustoa korjaavia hoitomalleja on jo perustutkimuksessa saatu tuotetuksi. Vielä kuluu kuitenkin runsaasti aikaa siihen hetkeen, jolloin ruston korjaaminen voisi olla nivelrikon käypää hoitoa.
- ”Terveen ruston kaltaista kudosta on erittäin vaikea saada aikaan”, kertoo professori Mikko Lammi Itä-Suomen yliopiston biolääketieteen yksiköstä.
Perustutkimuksessa tehtävänä on nyt vankistaa hyviin korjaaviin hoitoihin johtavaa tietopohjaa ja osaamista. Ruston korjaaminen edellyttää haastavan leikkaustekniikan käyttämistä, joten hoitojen onnistumisen pitäisi olla vähintäänkin todennäköistä, ennen kuin niihin on kuhtuullista ryhtyä.
Mikko Lammi aloitti tutkimusprojekteisssa rustosolujen parissa legendaarisen Kuopion yliopiston anatomian professori Heikki Helmisen johdolla. Kymmenen vuotta sitten Reuma-lehti selosti ensimmäisen kerran kuopiolaista rusto- ja nivelrikkotutkimusta (Reuma-lehti 4/2001). Lammi kertoo, että tuolloin tutkimus oli painokkaasti perustutkimusta ja paljon panostettiin ruston rakenteen selvittämiseen. Nyt vuosikymmen myöhemmin painopisteenä on tutkimus, jolla etsitään mahdollisuutta korjata rustoa.
Strategiana ruston korjaaminen rustosolusiirrännäisillä
Rustosolujen korjaamiseksi on kehitteillä useita strategioita, joista esimerkiksi rustosolusiirrännäisillä on jo saatu toimivia polvia. Professori Mikko Lammi ei osaa arvioida, kuinka pysyväksi siirrännäisillä aikaansaatu kudos osoittautuu. Siirrännäisrusto voi alkaa kulua, jos solukko ei täytä riittäviä laatuvaatimuksia.
Lammi kertoo, että eläinkokeissa on havaittu, että siirrännäissolukon kiinnittyminen ei aina onnistu ja siirrännäisen ja eläimen oman solukon väliin jää helposti halkeama, jolloin alue ei ole mekaanisesti vahva ja rasitus saa aikaan kulumista.
Lammi arvelee, että siirrännäissolukon kestoiälle voidaan määritellä kohtuullinen odotusaika, jonka verran sen tulisi kestää ja samalla siirtää ajassa eteenpäin tarvetta tekonivelen asentamiseen. ”Tiedekirjallisuudessa näkee tosin tutkimustuloksia, joissa kerrotaan siirrännäisillä saaduista hyvistä tuloksista eläinkokeissa. Todellisuudessa ei kuitenkaan ole riittävän hyviä tekniikoita, joilla tulos olisi varmasti onnistunut.”
Siirrännäissolujen alkuperänä potilaan oma rustokudos
Siirrännäissolut ovat tähän asti olleet lähtöisin rustosta. Ruotsalainen tutkijaryhmä (Brittberg, Lindahl, Nilsson, Ohlsson, Isaksson ja Peterson) kehitti rustosolusiirrännäisten leikkaustekniikan ja julkaisi sen 1994. Kuopiolaiset ovat työskennelleet tämän tekniikan parissa yli kymmenen vuotta. Suomessa professori Ilkka Kiviranta alkoi ensimmäisenä hoitaa potilaita tällä tekniikalla.
Ruotsalaisten kehittämä tekniikka vaatii kaksi leikkausta. Ensimmäisessä leikkauksessa otetaan rustokudosta potilaasta itsestään alueelta, joka sijaitsee toimintakyvyn ja nivelen kannalta syrjässä. Sitten rustosolut eristetään muusta kudoksesta ja siirretään soluviljelylaboratorioon monistettavaksi.
Ensimmäisestä leikkauksesta toiseen leikkaukseen kuluu muutamia viikkoja ja sinä aikana riittävä määrä rustosoluja monistuu. Tässä toisessa leikkauksessa luukalvoa otetaan irti, vioittunut rusto puhdistetaan ja luukalvo liimataan vauriokohtaan tiiviisti kiinni terveenoloiseen rustoon kudosliimalla. Kalvoon jätetään pieni aukko, jonka kautta viljeltyä rustosolukkoa ruiskutetaan kalvon alle. Pieni aukko suljetaan ja tiivistetään ja polvi ommellaan kiinni.
Ruotsalaisten kehittämä tekniikka ei ole Suomessa paljon käytössä. Se on hankala vaatiessaan kaksi leikkausta ja pitkän toipumisen.Potilas joutuu kävelemään aluksi varovaisesti keppien varassa. Paraneminen kestää lähes vuoden. Lammi kertoo, että potilaan pitkä toipumisaika on asettanut kysymyksen toipumisen nopeuttamisesta.
Nopeuttamista on yritetty geelimäisillä apumolekyyleillä, jollaisiksi ovat osoittautuneet kollageeni 1 ja kollageeni 2. Näistä kollageeni 2 on rustolle ominaista, mutta sitä on vaikea saada riittävässä määrin. Toiveita ovat antaneet myös bioteknologisesti tuotetut molekyylit, mm. hyaluronaani, jota on käytetty kosmetiikkateollisuuden tuotteissa ihoa nuorentavana aineosana. Tätä samaa nuorentajaa erotettiin aikaisemmin kukonheltoista, mutta nyt tuotetaan bioteknologisesti.
Uusia ja myös ortopedeja miellyttäviä rustosolusiirrännäisiä auttavia molekyylejä on kehitteillä, kertoo Lammi. Leikkaavat ortopedit toivovat, että apumolekyylit ovat leikkauksessa nopeasti käytettäviä ja käyttäytyviä tuotteita. Lammin mukaan ihanteellinen aine on huoneenlämmössä nestemäinen, jolloin sen saa helposti ja nopeasti hoidettavalle alueelle, ja kehonlämmössä sitten geelimäistyvä aine.
Siirrännäissolujen alkuperänä voivat olla myös kantasolut
Mikko Lammi kertoo, että viime aikoina on alettu ajatella, että siirrännäisten solut voisivat olla kantasolujakin. Kantasoluja voidaan käyttää pienten rustovaurioiden hoidossa.
Kantasolut houkutellaan esille luuytimestä. Leikkauksessa tehtävä reikä ulotetaan luuytimeen asti ja tihkuva veri nostaa kantasoluja rustovaurioalueelle. Sen jälkeen toivotaan, että kantasolut muuttuvat rustosoluiksi. Lammi kertoo, että tässä hoidossa selvitään yhdellä leikkauksella ja on siksi houkutteleva hoitomuoto. Kuopiossa on hoidettu muutamia potilaita tällä tekniikalla.
Lammin mukaan rustovaurioiden kantasoluhoidoista voisi kehittyä merkittäviä, jos kantasoluja voidaan ottaa jostain muualta kuin itse nivelen kautta luuytimestä. Kyseeseen voisivat tulla rasvasolusta rasvaimulla eristettävät aikuisen ihmisen kantasolut.
Lammi kertoo, että suurta läpimurtoa odotettiin vuonna 2007 samanaikaisesti Yhdysvalloissa ja Japanissa kuvatusta ihon fibroblastisoluista eristetyistä kantasoluista. Kun näihin soluihin liitettiin neljä tiettyä geeniä, saatiin aikaan monikykyisiä kantasoluja. Yhdysvalloissa tutkimustulos sai suurta huomiota ja projekti sai myös runsaasti rahoitusta. ”Tutkimustulos antoi lupauksen ja mahdollisuuden luopua eettisiä ongelmia aiheuttaneiden ihmisalkioiden kantasolujen käytöstä”, pohtii Lammi.
Suomessakin pyritään nyt investoimaan kantasolututkimukseen muun maailman esimerkkiä seuraten. Lammin mukaan juuri aikuisen yksilön kantasolut tuottanevat aikanaan käyttökelpoisia hoitoja. Alkion kantasolut eivät ole yhtä kelpoja, koska niitä on vaikea hallita ja ongelmana ovat olleet potilaiden saamat kasvaimet.
Lammi sanoo, että rustosolujen korjaaminen on todennäköisintä tulevaisuuden hoitoa polvinivelessä. Se on anatomiselta rakenteeltaan riittävän yksinkertainen ja nivelpintoihin pääsee helposti käsiksi. Myös sorminivelet tulevat kysymykseen ollessaan polven tapaan anatomisesti helppoja niveliä. Lonkkanivel on polvea vaikearakenteisempi eikä siksi niin otollinen siirrännäishoidon kohde. Nilkka on taas anatomisesti hyvin vaikeaa aluetta hoitaa.
Rustosolut ovat vaikealuonteisia
Itse rustosolut ovat tuottaneet tutkijoille vaivaa, koska ne muuttuvat soluviljelmissä helposti fibroblasteiksi eli sidekudokseksi. Lammi kertoo, että nanoteknologia on antanut toiveita pakottaa rustosolujen kasvutapaa siten, että niiden rustosoluominaisuudet säilyvät eivätkä ne muunnukaan helposti sidekudokseksi.
Mikko Lammilla on meneillään kiinnostava perustutkimus kiinalaisen Xianin yliopiston tutkijaryhmän kanssa. Lammi matkusti Kiinaan hankkeen asiassa ensimmäistä kertaa vuonna 2005. Ryhmä tutkii Kiinassa esiintyvää erikoista Kashin-Beck-tautia. Tautiin sairastuneet ovat jo 40-vuotiaina pahasti nivelrikkoisia ja heillä on luupiikkejä. Tauti ilmenee myös ruston alla olevissa kasvulevyissä ja potilaat ovat siksi lyhytkasvuisia.
Tutkijaryhmää kiinnostaakin, miksi rustosolut alkavat näillä potilailla toimia väärin ja voiko näiden potilaiden ihon fibroblastista eristää kantasoluja ja saada niistä aikaan jatkuvasti lisääntyvää rustosolukkoa. Pitkän ajan tavoitteena on rustoa korjaava lääkemolekyyli.
Nivelrikon kuvantaminen kehittyy
Koska nivelrustossa ei ole hermokudosta, tauti havaitaan vasta, kun se on edennyt niin pitkälle, että nivel on tulehtunut, jäykkä ja kivulias. Tauti todetaan oireiden, lääkärin tekemän kliinisen tutkimuksen ja röntgenkuvissa havaittavan nivelraon kaventumisen perusteella. Magneettikuvauksella on mahdollista havaita nivelrikkotauti jo varhain, mutta sen käyttöä estää kuvausmenetelmän korkea hinta.
Varhaisen nivelrikon toteaminen ilman kuvantamista on ongelmallista, koska nivelrikko oireilee vasta myöhäisessä vaiheessaan.
Varhaisen nivelrikon seulonta tulisi käytännössä ajankohtaiseksi, jos hoidot rustosolusiirrännäisillä tai kantasoluilla yleistyisivät ja toisivat varmoja hoitotuloksia. Lammi toivoo, että tietokonetomografian tai ultraäänitutkimuksen alueella kehittyy uusia kuvantamistekniikoita, jotka olisivat tehokkaaksi havaittua magneettikuvausta halvempia seulontamenetelmiä.
Teksti: Ulla Palonen-Tikkanen