Kollageeni XVIII tehtävät karvatupen syklisessä kasvussa ja ihosyövässä ja Bmx tyrosiinikinaasin merkitys kasvainten angiogeneesissä

Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin ihon karvatupen kantasoluja ja ihosyöpää, ja selvitettiin kantasoluja ympäröivän kudoksen ja verisuonten uudismuodostuksen merkitystä ihosyövän synnyssä ja etenemisessä.

Ihosyövät ovat yleistyneet auringonvalolle altistumisen myötä maailmanlaajuisesti. Okasolusyöpä, ihon sarveissolujen eli keratinosyyttien pahanlaatuinen kasvain, on yksi yleisimmistä ihosyövistä, johon sairastuu noin 1500 ihmistä Suomessa vuosittain. Okasolusyövän oletetaan kehittyvän asteittain pitkään kestäneen UV-altistuksen seurauksena. UV-säteily aiheuttaa vaurioita sarveissolujen perimäaineksessa DNA:ssa. Suurin osa vaurioituneista keratinosyyteistä kuolee tai erilaistuu vaiheittaisessa prosessissa ihon uloimman kerroksen soluiksi jotka lopulta hilseilevät pois, mutta osa DNA-mutaatioista voi kasautua ihon pitkäikäisiin erilaistumattomiin kantasoluihin. Kun mutaatioita kasautuu kantasoluihin riittävästi, ne voivat alkaa jakaantumaan hallitsemattomasti ja muuttua pahanlaatuisiksi, mikä johtaa syövän kehittymiseen. Ihon kantasoluilla on tärkeitä tehtäviä myös ihon pintasolukon normaalissa uusiutumisessa, karvan kasvussa ja haavojen paranemisessa.

Kollageeni XVIII on tyvikalvojen proteiini, jota tuotetaan runsaasti ihon karvatupen kantasoluissa ja pahanlaatuisissa sarveissoluissa. Tässä tutkimuksessa hyödynnettiin useita geneettisesti muunneltuja hiirimalleja ja osoitettiin, että kollageeni XVIII on tärkeä ihon karvatupen kantasolujen elinkyvylle ja säätelee karvan syklistä kasvukiertoa. Kollageeni XVIII:n puutos aiheutti rakenteellisia muutoksia karvatupen liitoskompleksesissa, puolidesmosomeissa, joiden tehtävänä on ankkuroida keratinosyytit niitä alustavaan tyvikalvoon. Puutteelliset liitokset solujen ja tyvikalvon välillä ja niistä johtuvat signaalinvälityksen häiriöt aiheuttivat muutoksia karvatupen solujen ominaisuuksissa ja karvan kasvussa. Työssä havaittiin myös, että kollageeni XVIII:n puute vähensi kemikaalikäsittelyillä aiheutettujen ihokasvainten määrää hiirillä, mitä voidaan osaltaan selittää sillä, että kollageeni XVIII:n puutos lisäsi DNA-vaurioista kärsivien solujen ohjelmoitua solukuolemaa ja vähensi kasvainsolujen kantasoluominaisuuksia.

Väitöstyössä tutkittiin myös monissa syövissä voimakkaasti ilmenevän solunsisäisen signaalinvälittäjän tyrosiinikinaasi Bmx:n tehtäviä iho-, haima- ja suolistosyövissä hyödyntäen erilaisia kokeellisia syöpämalleja. Tutkimuksessa osoitettiin Bmx:n osallistuvan verisuonikasvutekijän signaalinvälitykseen ja täten edistävän syöpäkasvainten verisuonten uudismuodostusta sekä syövän kasvua ja etenemistä.

Saavutettuja tutkimustuloksia voidaan käyttää tulevaisuudessa hyväksi kehiteltäessä uusia kantasoluihin, verisuonten uudismuodostukseen ja kasvainten mikroympäristöön kohdistuvia syövän hoitomuotoja. Tutkimuksessa saatiin myös uutta tietoa kantasolujen ominaisuuksia säätelevistä tekijöistä, jota voidaan hyödyntää kehiteltäessä optimaalisia viljelyolosuhteita kantasoluille.