Ihmisen rasvakudoksesta eristettyjen kantasolujen erilaistumiskyvyn vertailu luusolujen suuntaan

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Tampereen yliopiston Biolääketieteellisen teknologian yksikössä Aikuisten kantasolut -ryhmässä, jonka tutkimus painottuu solujen karakterisointiin, kasvatusolosuhteiden optimointiin sekä solujen käyttöön luu-, rusto-, ja pehmytkudossovelluksissa. Aikuisten kantasolut -ryhmässä tehtävät kliiniset potilashoidot painottuvat rasvakudoksen kantasolujen käyttöön luupuutosten korjauksessa.

Opinnäytetyössä tutkittiin ihmisen rasvakudoksesta eristettyjen kantasolujen erilaistumiskykyä luusolujen suuntaan vertailemalla vakiintunutta olosuhdetta uuteen olosuhteeseen, joissa eläinperäiset ainesosat on korvattu ihmisperäisillä tai rekombinanttitekniikalla tuotetuilla aineisosilla. Vertailussa testattiin myös uusia luusolujen erilaistuksen analysoimiseen tarkoitettuja reagensseja virtaussytometrialla ja immunosytokemialla. Tavoitteena oli parantaa ja tarkentaa luuerilaistumiskyvyn määrittämistä soluviljelyolosuhteissa.

Opinnäytetyössä eristettiin rasvakudoksesta kantasoluja rinnakkain vakiintuneissa ja uusissa olosuhteissa. Kantasoluja viljeltiin, jotta kantasoluja saatiin tarvittava määrä testejä varten. Kun tarvittava määrä kantasoluja oli saavutettu, kantasolujen erilaistumista luusolujen suuntaan stimuloitiin kaksi viikkoa, jonka jälkeen solut analysoitiin. Analyysimenetelmät olivat virtaussytometria, sytologiset värjäykset sekä immunosytologia.

Opinnäytetyössä käytettyjen sytologisten väriaineiden avulla erilaistuneet solut ja kantasolut erottuivat selkeästi toisistaan. Immunosytologia testauksia tulisi jatkaa pienemmillä vasta-ainepitoisuuksilla. Virtaussytometriassa käytettyjä merkkiainepitoisuuksia tulisi vielä optimoida, koska tuloksissa eri solulinjojen välillä oli suurta hajontaa. Eri kasvatusolosuhteiden välillä ei ollut eroavaisuutta.

This work was carried out in the Institute of Biomedical Technology in the University of Tampere, in the Adult Stem Cell group, whose research emphasizes on the characterization of cells, optimizing the growing conditions, and using cells in bone-, cartilage- and soft tissue applications. Clinical patient treatments done in the Adult Stem Cell group are currently focusing on bone applications.

For this thesis stem cells were studied isolated from human adipose tissue and their ability to differentiate towards bone cells by comparing established conditions to a new one, in which reagents of animal origin are replaced by those of human origin, or by reagents produced by recombinant technology. Also new reagents intended for analyzing bone cell differentiation were tested in this comparison by using flow cytometry and immunocytochemistry. Our aim was to improve and optimize the analysis of the bone differentiation ability in cell culture conditions.

Research started by isolating stem cells from adipose tissue in parallel in established and new conditions. When the required amount of cells was reached, stem cell differentiation towards bone cells was stimulated for two weeks, and after that the cells were fixed and analyzed with molecular biology methods. Methods for analysis were flow cytometry, cytological staining and immunocytochemistry.

Cytological stains used in for this thesis proved to give a clear result for distinguishing the stem cells from the differentiated bone cells. In immunological fluorescent staining the testing could be continued by using smaller antibody concentrations. The concentration of markers used in flow cytometry should be further optimized, because there were large discrepancies between cells lines. There was no major difference between cell culture conditions.