Tutkijat kasvattivat pienet aivot, jotka kasvattivat omin päin silmien esiasteet

Kuvassa on 60 päivän ikäinen aivo-organoidi. Optiset kupit näkyvät tummina kasvustoina. Kuva on tutkimuksesta. KUVA: ELKE GABRIEL ET AL

DÜSSELDORFIN yliopistollisen sairaalan tutkijat onnistuivat kasvattamaan pienet ”aivot”. Ne taas kasvattivat silmän esiasteet, jotka reagoivat valoon. Aivojen kasvattaminen laboratoriossa saattaa kuulostaa tieteiselokuvan juonelta.

Kantasolut ovat kuitenkin antaneet tutkijoille mahdollisuuden edistää tietämystä elimistä, kuin he ovat kasvattaneet pieniä versioita niin sydämistä kuin aivoista. Näitä minielimiä sanotaan organoideiksi. 

KANTASOLUT ovat ihmisen perusrakennusmassaa. Ne ovat soluja, jotka voivat kasvaa miksi tahansa ihmisen osaksi. Tämä mahdollistaa aivomassan kasvattamisen laboratorioissa. Itä-Suomen yliopistossa tutkitaan muun muassa Alzheimerin tautia aivo-organoidien avulla.

Aikaisemmin tutkijat ovat kehittäneet kantasoluista muun muassa aivo-organoidin, joka loi monimutkaisia neuroniverkostoja ja tuotti samanlaisia aivo-aaltoja kuin sikiö kehitysvaiheessa. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että aivo-organoidit olisivat tietoisia tai voisivat ajatella. Kyseessä on vain kolmiulotteinen aivokudoksen massa tutkimukseen.

MIELENKIINTOISTA uusimmassa silmien kehitystä selvittäneessä aivotutkimuksessa oli se, että aivot kehittivät silmän esiasteet itsekseen saatuaan tutkijoilta ”ohjeet” tehtävään A-vitamiinin muodossa.

A-vitamiini on tärkeä ainesosa silmän kehittymisessä. Kasvatettuun aivokudokseen syntyi niin sanottuja silmämaljoja. Aikaisemmissa tutkimuksessa on kyllä luotu näitä silmämaljoja ja muita silmän esiaste-organoideja, mutta tässä kokeessa maljat muodostuivat ensimmäisen kerran osana aivoja. Tulos ei silti ole yllätyksellinen, sillä silmät ovat monessa mielessä ulostyöntynyt osa aivoja. Näköelimemme kehittyvät aivomassasta myös normaalisti kohdussa kasvavalle lapselle.

Aivo-organoiden "silmät” kehittyivät suurin piirtein samaan tahtiin kuin sikiöllä. Ensimmäiset merkit näköelimistä havaittiin, kun organoidi-aivot olivat 30 päivän ikäiset. Silmämaljat kykenivät havaitsemaan valoa jo 50 päivän jälkeen. Muodostumissa havaittiin useita eri silmäsoluja sekä kehittyvää sarveiskalvoa. Maljassa kehittyvä verkkokalvo, silmän aistiva osa, oli todistetusti muodostanut yhteyden aivoihin. Tämä oli merkittävä saavutus, sillä ennen tätä tutkijat eivät ole havainnoineet yhteyden muodostumista verkkokalvolta.

DÜSSELDORFIN tutkijat loivat 16 erää aivo-organoideja, yhteensä 314 kappaletta. Niistä 72 prosenttia alkoi onnistuneesti luoda silmämaljoja.

Tutkijat todistivat ennen­näkemätöntä kohtaamista: simpanssi­lauma hyökkäsi isompien gorillojen kimppuun ja tappoi poikaset

 Simpanssi ilmoittaa huutamalla, että tässä on lauman alueen raja. 

Tutkijat todistivat simpanssien ja gorillojen välistä ennennäkemätöntä väkivaltaa Luangon kansallispuistossa Afrikan Gabonissa. Kahteen otteeseen simpanssit hyökkäsivät itseään kookkaampien gorillojen kimppuun ja surmasivat niiden mukana olleet poikaset.                                                                              Tällaisia hyökkäyksiä ei koskaan aiemmin ole tapahtunut. Ainakaan niitä ei ole havaittu. Vaikka simpanssien ja gorillojen reviirit menevät usein päällekkäin, elävät nämä kädelliset serkkumme enimmäkseen sulassa sovussa.

"Olemme nähneet, kun ne keräävät keskenään hedelmiä samoista puista, ja niiden on havaittu jopa leikkivän keskenään”, kertoo kädellisten tietoisuutta tutkiva professori Simone Pika saksalaisesta Osnabrückin yliopistosta.         Tutkijat eivät tiedä, mikä ajoi simpanssit gorillojen kimppuun. Lämpenevän ilmaston on havaittu heikentäneen puiden hedelmäsatoa Länsi-Afrikassa, joten kenties kilpailu ravinnosta on kiristynyt luonnonpuistossa.

Apinoiden eloa Gabonissa seuraavat tutkijat saivat todistaa kahta hyökkäystä vuonna 2019. He seurasivat 27-päisen simpanssilauman etenemistä pusikossa, kun simpanssit yhtäkkiä alkoivat kirkua ja elämöidä. Tutkijat ajattelivat aluksi niiden kohdanneen toisen simpanssilauman, mutta pian metsästä kuului gorillauroksen uhmakas rinnanpaukutus. Metsässä oli viisi gorillaa: täysikasvuinen hopeaselkäuros, kolme aikuista naarasta ja pieni poikanen.

Tutkijat katsoivat ymmällään, kun simpanssit hyökkäsivät itseään kookkaampien gorillojen kimppuun. Simpanssit ovat voimakkaita, mutta hopeaselkäinen urosgorilla on vielä väkevämpi. Laumanjohtaja höykytti hyökkääjiä niin, että yksi niistä lensi ilmaan ja loukkaantui vakavasti. Simpansseja oli kuitenkin liikaa ja gorillat joutuivat pakenemaan.                                                                   Nujakassa gorillanpoikanen joutui erilleen emostaan. Simpanssit tutkivat sitä aikansa ja surmasivat sen. Gorillat ääntelivät kauempana vielä hetken, mutta pian kumpikin apinalauma lähti omille teilleen.

Toinen kohtaaminen tapahtui myöhemmin samana vuonna, ja tämäkin nujakka päättyi gorillojen kannalta surullisesti. Jälleen isompi simpanssilauma ajoi gorillat pakosalle ja yksi poikanen päätyi simpanssien käsiin. Tappelussa se oli jo loukkaantunut kuolettavasti, minkä jälkeen Roxyksi tutkijoiden nimeämä simpanssinaaras kantoi kuollutta gorillanpoikasta mukanaan pari tuntia ja välillä söi siitä paloja, kunnes enää ei ollut paljon jäljellä.

Synkin tulkinta hyökkäyksille olisi se, että simpanssit yrittäisivät pyydystää gorillanpoikasia ruoakseen. Tutkijat eivät kuitenkaan usko tähän.   Ensimmäisellä kerralla gorillanpoikasta ei syöty ja toisellakaan kerralla muu simpanssilauma ei varsinaisesti ollut poikasesta kiinnostunut.

Simpanssit ovat kaikkiruokaisia petoja, mutta gorillat ovat pääosin kasvissyöjiä. Hedelmät ovat niille yhteistä ravintoa. Simpanssit ovat kenties halunneet ajaa kilpailijat pois apajiltaan. Rauhaisaa rinnakkaiseloa ja jopa leikkejä lajien välillä on puolestaan havaittu silloin, kun luonnossa on ollut ravintoa runsaammin saatavilla.

Simpanssit, gorillat ja ihmiset ovat kukin geneettisesti yhtä lähellä, tai kaukana, toisistaan. Meidän ja isojen ihmisapinaserkkujemme kehitys erkani yhteisestä esi-isästä omille teilleen kymmenisen miljoonaa vuotta sitten.

Suomalaistutkijat tekivät läpimurron myoomien hoidossa

 

Koskettaa kipeästi kymmeniätuhansia naisia Suomessa.

Suomalainen tutkijaryhmä on tehnyt läpimurron, joka auttaa ymmärtämään kohdun kasvainten kehittymistä ja mahdollisesti ratkaista hoitomuotojakin tulevaisuudessa.

Kohdun hyvänlaatuiset lihaskasvaimet eli myoomat aiheuttavat muun muassa kipuja, paineen tunnetta kohdussa sekä vuotohäiriöitä. Kyseessä on hyvin yleinen sairaus.

– Näitä kasvaimia esiintyy suurimmalla osalla naisista, mutta ne ovat usein oireettomia. Kuitenkin jopa joka neljännellä naisella tulee jossain vaiheessa elämää myoomista oireita, eli tämä koskee koko maailman väestöstä siis kahdeksasosaa. Tämä on naisten terveyden kannalta hyvin merkittävä asia, sanoo akatemiaprofessori Lauri Aaltonen Helsingin yliopistosta.

On erittäin harvinaista, että se muuttuisi pahanlaatuiseksi

Vaikka myooma on yleinen vaiva, niistä puhutaan verrattain vähän. Myoomat ovat kuitenkin esimerkiksi yleisin syy kohdunpoistoon, joita tehdään Suomessa vuosittain tuhansia.

Myoomissa on kyse hyvälaatuisista kasvaimista, joita kehittyy kohdun seinämään. Kun ihmisen kudoksiin ei normaalisti kehity kovin helposti kasvaimia, on kohdun lihaskerros tässä suhteessa poikkeus.

– Kohdun lihasseinämä teettää helposti kasvaimia. Yhdellä potilaalla voi niitä olla useitakin. On kuitenkin erittäin harvinaista, että kasvain muuttuisi pahanlaatuiseksi.

Johtava tiedelehti huomioi suomalaiset

Aaltosen tutkimusryhmä on vähän tutkitun aiheen johtava tutkimusryhmä maailmalla. Uusimman tutkimuksen tulokset julkaistiin elokuussa maailman johtavassa tiedelehdessä Naturessa, joka nosti suomalaistutkimuksen myös pääkirjoituksensa aiheeksi.

Helsingin yliopiston ja Helsingin yliopistollisen sairaalan yhteistutkimuksessa oli mukana reilut 700 naista Suomesta. Kasvaimia tutkittiin yli 2 000 kappaletta, ja työtä tehtiin useamman vuoden ajan. Tuloksena oli löydöksiä, joiden avulla myoomien hoitoa voidaan kehittää jatkossa.

Uusia hoitokeinoja

Myös myoomien syntymekanismia ymmärretään nyt paremmin: myoomista löydettiin aiemmin tuntematon geenivirhe. Koska kohdun lihaskudos joutuu muuntautumaan jatkuvasti esimerkiksi kuukautiskierron sekä mahdollisen raskauden vuoksi, on se altis geenien säätelyn häiriöille.

Samassa tutkimuksessa löydettiin kansainvälisiä tietopankkeja hyödyntäen myös uusia, myoomille voimakkaasti altistavia geenivirheitä. Tutkimusryhmän löytämät uudet alttiusgeenit nostavat riskin saada myoomia moninkertaiseksi ja altistavat sairastumiseen tavallista nuorempana. Lisäksi selvisi uusia mahdollisia hoitokeinoja.

– Jos löydökset voidaan varmentaa jatkotutkimuksissa, voisi myoomalääkkeinä mahdollisesti käyttää lääkkeitä, jotka ovat jo käytössä tiettyihin muihin sairauksiin.