Timo Otonkoski

-- (hus-otonkoski-7132.jpg)Diabeteksen kimppuun solujen uudelleenohjelmoinnilla

Professori Timo Otonkosken tutkimusryhmä tutkii pluripotenssin eli monikykyisyyden mekanismeja ja haiman beetasolujen biologiaa. Tavoitteena on kehittää uusia hoitomenetelmiä diabeteksen taustalla olevaan insuliininpuutokseen sekä synnynnäiseen insuliinin liikatuotantoon, hyperinsulinismiin.

– Etsimme vastauksia muun muassa siihen, miten haiman beetasolun geenivirheet johtavat diabeteksen tai synnynnäisen hyperinsulinismin kehittymiseen. Haluamme selvittää, voidaanko kantasolupohjaisen beetasolumallin avulla löytää uusia lääkkeitä näihin sairauksiin, Timo Otonkoski sanoo. Tavoitteena on myös selvittää haiman beetasolujen aineenvaihdunnan kypsymisen säätelyä, jossa solut alkavat erittää insuliinia glukoositason ohjaamana.

Lisäksi tutkimusryhmä tutkii solujen uudelleenohjelmointia varhaisille kantasolutasoille muokkaamalla solun omien geenien toimintaa. Tutkijoita kiinnostaa myös se, miten ihmisalkion kehityksessä ensimmäisinä aktivoituvat geenit toimivat.

Kantasoluteknologiaa hyödynnetään

Otonkoski kertoo, että käytössä ovat kantasoluteknologian ja genomin eli geeniperimän muokkauksen uusimmat mahdollisuudet. Näillä menetelmillä pystytään tuottamaan monikykyisiä kantasoluja, joita hyödynnetään haiman beetasolujen toimintahäiriöissä.

– Olemme osoittaneet, että geenien ilmentymisen säätely CRISPR-aktivaattoreiden avulla on tehokas tapa ohjata solujen uudelleenohjelmoitumista ja erilaistumista. Olemme ensimmäisenä ryhmänä maailmassa tuottaneet tällä menetelmällä iPS-kantasoluja aktivoimalla yksinomaan solun omia geenejä, Otonkoski sanoo.

Kantasoluista beetasoluiksi

Seuraavaksi uutta menetelmää pyritään kehittämään niin, että sen avulla voitaisiin uudelleenohjelmoida soluja myös suoraan esimerkiksi hermo-, sydänlihas- tai beetasoluksi.

Tutkimusryhmä on jo kehittänyt tehokkaan menetelmän beetasolujen erilaistamiseksi. Mutaatiokorjaukseen yhdistettynä sitä on käytetty neonataalidiabeteksen eli alle kuuden kuukauden iässä puhkeavan diabeteksen mekanismien selvittämisessä. Samaa lähestymistapaa voidaan nyt käyttää myös yleisempien diabetesmuotojen syntymekanismien tutkimukseen. Potilaan ihosoluista tuotettuja iPS-kantasoluja käytettiin STAT-geenin mutaation vaikutusten selvittämisessä. 

Tutkimusryhmään kuuluu noin 20 henkilöä, joista suurin osa on biologeja. Ryhmässä on kaksi dosenttia, viisi postdoc-vaiheen opiskelijaa, viisi väitöskirjaoppilasta, neljä maisteriopiskelijaa ja neljä teknikkoa. Sama ryhmä vastaa myös kantasolupalvelun toiminnasta.

Tutkimusryhmä alkoi muotoutua, kun Otonkoski palasi omalta postdoc-kaudeltaan Yhdysvalloista vuonna 1994. Ryhmä toimi ensin Haartman instituutin transplantaatiolaboratoriossa. Vuodesta 2001 se on ollut osa Biomedicumin tutkimusohjelmia, ja nykyisin osa Molekyylineurologian ohjelmaa. Timo Otonkoski johtaa v. 2019 aloittavaa STEMM-tutkimusohjelmaa, jossa on mukana useita HUS Lastenklinikan tutkijoita.

Yhteystiedot
Timo Otonkoski
HUS, Lasten ja nuorten sairaudet
timo.otonkoski(a)helsinki.fi

Kotisivut
https://www.helsinki.fi/en/researchgroups/pluripotency-and-disease-modeling