Tukkoisia suonia voidaan uusia ja kasvainten suonet voidaan karsia, kunhan opitaan käyttämään oikeita säätelyaineita. Näistä endostatiini lupaa hoitoa syöpiin.


TEKSTI:Mikael Niku

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tukkoisia suonia voidaan uusia ja kasvainten suonet voidaan karsia,
kunhan opitaan käyttämään oikeita säätelyaineita. Näistä endostatiini lupaa hoitoa syöpiin.

Julkaistu Tiede-lehdessä

8/2001

Verisuonten verkko on tiuha. Miltei jokaisen solumme lähellä on hiusta monin verroin ohuempia hiussuonia; esimerkiksi lihasleikkeessä niitä näkee neliösentillä kymmeniätuhansia.

Suonisto tuo ravinteita ja happea kudoksille, kuljettaa hormonien viestejä, poistaa jätteitä, jäähdyttää ja lämmittää sekä toimii elimistöä puolustavien valkosolujen valtatienä. Se on putkisto, jonka seinämät osaavat säädellä verenpainetta ja jossa lukemattomat pikkuruiset sulkijalihakset ja läpät ohjailevat virtauksia. Se pystyy jopa korjaamaan itse itsensä.

Miten tällainen mutkikas verkosto oikein kehittyy? Kuinka kasvavat suonet osaavat liittyä toisiinsa juuri oikein, niin että veri kiertää tehokkaasti?

Verisuonten kehitystä tutkitaan ahkerasti, koska monet niihin liittyvät sairaudet ovat länsimaissa kuolinsyylistojen kärjessä. On havaittu, että sairaustiloissa toimii samoja verisuonten kasvua ohjaavia tekijöitä kuin kohdussa kehittyvässä alkiossa.




Suonitarhan lannoitteet

Tutkijat pyrkivät verisuonten herroiksi käyttämällä elimistön omia kemikaaleja.

Kasvun lisäämiseen käyvät esimerkiksi tietyt solujen erittämät kasvutekijät, kuten verisuonten endoteelin kas-vutekijä eli VEGF.

Toiset aineet taas estävät verisuonten kasvua: esimerkiksi endostatiini.

Verisuonisto kehittyy ensimmäisenä

Verenkiertoelimistö muodostuu sikiön elinjärjestelmistä ensimmäisenä, jotta kiivaasti kasvavat kudokset saavat riittävästi ravinteita ja happea.

Pikkuruisen ihmisenalun tiettyjen solujen jälkeläisistä osa ryhtyy verisuoniksi ja osa alkaa tuottaa veren soluja. Ensin mainituista muodostuu alkeellinen verisuoniverkko, jossa suonia kulkee sinne tänne. Putkisto koostuu litteistä, toisiinsa tiukasti liittyneistä soluista, joita kutsutaan endoteelisoluiksi.

Tarpeettomia suonia karsimalla ja tarpeellisia lisäämällä ja vahvistamalla verisuonisto muotoutuu vähitellen tehokkaaksi,


puumaisesti haarovaksi putkistoksi. Tämän "puutarhan" kasvua säätelevät esimerkiksi veren virtausvoimat ja kudosten aineenvaihdunnan tarpeet.

Jos kudoksessa on pulaa hapesta ja ravinteista, solut viestivät siitä verisuonille erittämällä kasvutekijöitä. Nämä proteiinit tarttuvat verisolujen endoteelisolujen pintaan, erityisiin vastaanottimiin eli reseptoreihin. Viestin saatuaan endoteelisolut alkavat jakautua ja vaeltaa, ja näin puutealueelle versoo uusia suonia.

Jos taas happea on liiankin kanssa, kasvutekijöiden eritys ehtyy. Ilman niitä nuoret verisuonet eivät tule toimeen vaan surkastuvat pois. Tämän ovat monet keskosina syntyneet saattaneet omakohtaisesti kokea. Ennen kuin keskosten happihoitoa opittiin säätelemään oikein, monen lapsen silmät vahingoittuivat hapen vaikuttaessa verkkokalvojen epäkypsiin suoniin.




Nujertaako endostatiini syövän?

Endostatiini on kohutuin hiljattain löyde-tyistä verisuonten kasvua estävistä aineista, joista toivotaan tehokkaita syö-pälääkkeitä.

Endostatiinin tarina alkoi kolmisen-kymmentä vuotta sitten, kun Bostonin lastensairaalan kirurgi Judah Folkman huomasi, että pahan-laatuisissa syöpäkasvaimissa on usein paljon verisuonia. Hän esitti, että kasvaimet tarvitsevat verta kasvaakseen nuppi-neulanpäätä suuremmiksi ja että ne houkuttelevat itselleen ravitsevan veri-suoniston erittämällä ympäristöönsä kasvutekijöitä.

Kesti kauan, ennen kuin kasvutekijöitä pystyttiin eristämään ja Folkmanin teoria todistamaan oikeaksi. Kun näin kävi, verisuonten kasvun estäjiä ryhdyttiin etsimään kuumeisesti. Tehokasta ja turvallista lääkettä ei kuitenkaan tuntunut löytyvän.

Folkman sai lopulta toisen neron-leimauksen. Moni potilas, jolta on leikattu pois syöpäkasvain, kokee karmean takaiskun: kehossa huomaa-mattomina piileskelleet pienet kasvaimet räjähtävät kasvamaan. Ilmeisesti suuri kasvain on jotenkin pitänyt ne kurissa. Entäpä jos kasvaimet erittävätkin myös suonten kasvua estäviä aineita?

Äkkiseltään ajatus kuulosti järjettömältä, mutta Folkmanin ryhmän tutkija Michael O’Reilly alkoi selvittää asiaa.

Hiirissä toimii kuin ihmelääke

Kerättyään ämpärikaupalla kasvaimista kärsivien hiirten virtsaa O’Reilly onnistui eristämään proteiineja, jotka estivät verisuonten kasvua. Aineita kokeiltiin syöpää sairastaviin hiiriin, ja ne teho-sivat: kasvaimet kutistuivat nopeasti.

Syöpäsoluviljelmästä O’Reilly eristi vielä tehokkaamman aineen, joka nimettiin endostatiiniksi. Se on elimistössä esiin-tyvän tyypin XVIII kollageenin osanen. Tämä kollageenityyppi löydettiin Oulussa, mutta, harmillista kyllä, siitä ei arvattu etsiä tällaista vaikutusta!

Hiirille annettuna endostatiini vaikutti ihmelääkkeeltä. Se kutisti ilkeätkin kasvaimet pikkuruisiksi ja piti ne kurissa niin kauan kuin lääkettä annettiin. Kuuria toistettaessa syöpä nujertui kokonaan. Toisin kuin tavallisille syöpälääkkeille syövät eivät tulleet vastustuskykyisiksi endostatiinille: sen tehohan ei kohdis-tukaan muuntautuviin syöpä-soluihin vaan tavallisiin joskin harhaan johdet-tuihin verisuonten endoteeli-soluihin.

Ihmiskokeet vielä kesken

Tutkijat muistuttivat, että endostatiinin teho ja turvallisuus ihmisissä täytyisi selvittää erikseen. Keväällä 1998 New York Times kuitenkin julkaisi etusivun jutun, jossa hehkutettiin Folkmanin paran-tavan syövät parissa vuodessa.

Sadat syöpäpotilaat ja omaiset soittivat tutkijoille lääkkeen toivossa. Heidän oli vaikea hyväksyä selityksiä, että työ oli vielä pahasti kesken.

Ylistys kääntyi välillä epäilyksi, kun muut tutkimusryhmät eivät aluksi pystyneet toistamaan Folkmanin tuloksia. Syy oli kuitenkin siinä, että toimivan endostatiinin tuottaminen ja annostelu on vaikeaa.

Nyt endostatiinin kliiniset kokeet ovat jo hyvässä vauhdissa. Ensimmäisiä tuloksia ihmispotilaista julkistettiin noin vuosi sitten. Niiden ja myös uudempien kokeiden perusteella aine vaikuttaa turvalliselta ja auttaa osaa potilaista. Ihmeparanemisia ei juuri ole tapahtunut, mutta tässä vaiheessa testataankin varsinaisesti vain hoidon turvallisuutta. Tulevaisuus näyttää, onko endostatii-nista syövän nujertajaksi.


Vaurio herättää aikuisen suonet

Varttuessaan sikiön verisuonet jämäköityvät. Tulevissa valtimoissa ja laskimoissa endoteelisolujen muodostaman putken ympärille kiinnittyy lihassoluja ja sidekudosta, jotka tukevoittavat suonia ja mahdollistavat verenpaineen säätelyn.

Verisuonet myös erikoistuvat eri kudosten tarpeita vastaaviksi: esimerkiksi munuaiskeräsissä, jotka suodattavat verestä kuona-aineita, hiussuonten seinämistä tulee erityisen huokoisia.

Kypsyneet verisuonet pärjäävät ilman kasvutekijöitä. Aikuisessa ihmisessä endoteelisolut ovat pitkäikäisiä ja rauhallisia.

Tarpeen vaatiessa solut kuitenkin heräävät nopeasti horteestaan. Näin käy esimerkiksi haavassa. Siellä erittyy kasvutekijöitä, jotka aktivoivat verisuonet kasvamaan. Kun vaurio on parantunut, verisuonisto palautuu hiljaiseloonsa.

Säätelyproteiini käskee kasvamaan

Tutkijat ovat jo onnistuneet tunnistamaan ja keräämään lukuisia elimistön suonten kasvua ohjaavia aineita - useat niistä on löytänyt akatemiaprofessori Kari Alitalon tutkimusryhmä Helsingissä.

Aineista tärkeintä kutsutaan verisuonten endoteelin kasvutekijäksi eli VEGF:ksi (sanoista vascular endothelial growth factor). Se on proteiini, joka saa verisuonet kasvamaan.

Poistogeenisiä eläimiä tutkimalla on huomattu, että ilman VEGF:ää ei verisuonten kehityksestä tule mitään. Alkiot, joista VEGF:n tai sen reseptorin geeni puuttuu, kuolevat siksi hyvin varhaisessa vaiheessa.

Muitakin suonten säätelijöitä tunnetaan.

Angiopoietiini-nimisen kasvutekijän arvellaan vaikuttavan endoteelisolujen ja niitä peittävien tukisolujen keskinäisessä säätelyssä.

Solujen pintamolekyylit efriini-B2 ja Eph-B4 puolestaan erottavat valtimot ja laskimot toisistaan jo suoniston kehityksen varhaisvaiheissa, ennen silmin nähtävien erojen ilmaantumista. Efriini-B2:ta on vain valtimoiden endoteelisolujen pinnoilla, Eph-B4:ää puolestaan laskimoiden soluissa. Kenties juuri nämä molekyylit varmistavat, että valtimot liittyvät laskimoihin, kuten kuuluu, eivätkä vahingossa toisiin valtimoihin.

On löydetty myös proteiineja, jotka ehkäisevät verisuonten kasvua. Yleensä ne ovat elimistössä esiintyvien suurempien proteiinien osia. Suonten kasvua siis säätelee kiihdyttävien ja jarruttavien tekijöiden tasapaino, kuten elimistössä on tapana.

Uusia sepelvaltimoita havitellaan

Verisuonistossa riittää vielä paljon tutkittavaa, sillä monen kasvutekijän ja muun säätelijän toiminta on vielä arvailun varassa, puhumattakaan niiden mutkikkaasta yhteispelistä. Ei myöskään juuri ymmärretä, miten verisuonisto kokonaisuutena järjestyy juuri sellaiseksi kuin se on.

Erilaisia verisuonistoon vaikuttavia hoitoja kokeillaan kuitenkin jo innokkaasti, koska niiltä odotetaan paljon.

Sydämen ja raajojen ahtautuneiden tai tukkeutuneiden suonien avuksi pyritään kasvattamaan uusia lisäämällä kudokseen VEGF:ää. Tämä voidaan tehdä yksinkertaisesti kerta-annoksia ruiskauttamalla tai pitkäaikaisempaa vaikutusta haviteltaessa geenihoitoa käyttäen.

Verisuonten geenihoitojen uranuurtajiin kuuluu Kuopion yliopiston professori Seppo Ylä-Herttuala tutkimusryhmineen. Kuopiossa on kokeiltu hoitoa, jossa vaarattomaan virukseen lisätään jatkuvatoimiseksi muokattu VEGF-geeni. Virus viedään elimistöön, vaikkapa ahtautuneeseen suoneen, jossa viruksen tartuttamat solut alkavat tuottaa kasvutekijää. Näin ainetta erittyy vähitellen.

Kasvun estämistäkin opetellaan

Myös verisuonten kasvua estäviä aineita kokeillaan jo ihmisiin. Muun muassa reumassa ja psoriaasissa suonia kasvaa epänormaalisti, ja silmän verisuonten häiriintyminen esimerkiksi diabeteksessa on yleisimpiä sokeuden syitä.

Optimistit povaavat kasvun estäjistä mullistusta jopa syöpien hoitoon: kasvaimet tarvitsevat verisuonia saadakseen ravintoa ja levitäkseen.

Suomessa verisuonten kasvun estäjiä tutkitaan muun muassa Oulussa professori Taina Pihlajaniemen ryhmässä.

Sekä suonia kasvattavat että hillitsevät lääkkeet ovat vielä kokeiluvaiheessa. Vaikka lupaaviakin tuloksia on saatu, saattaa kestää pitkään, ennen kuin niistä on hoitojen mullistajiksi.

Mikael Niku on biokemisti, joka valmistelee väitöskirjaa kantasoluista Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisen anatomian osastossa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla