Myeliini on aine, joka ympäröi hermosolujen viejähaarakkeita. Se toimii eristeenä ja parantaa näin hermosolujen välistä viestintää. MS-taudissa immuunijärjestelmä tuhoaa myeliinin. Sitä sairastaa maailmanlaajuisesti 2,5 miljoonaa ihmistä. MS-taudin esiintyvyys on Suomessa maailman korkeimpia ja se kuormittaa terveydenhuoltojärjestelmäämme merkittävästi. Taudinkuvaan kuuluvat kaksoiskuvat, käsien ja jalkojen heikkous sekä kognitiiviset oireet. Myeliinivaurioiden korjaamiseen kehittyneet mekanismit toimivat heikosti MS-tautia sairastavilla. Uuden myeliniin sijaan heille kehittyy arpikudosta . Käytössä olevat MS-taudin hoidot ovat teholtaan heikkoja ja aiheuttavat merkittäviä sivuvaikutuksia. Ennen kaikkea ne eivät korjaa myeliinivaurioita, vaan ainoastaan lieventävät oireita. Tehokkaammille ja taudinkulkua hidastaville hoidoille on siis suuri tarve. Myeliinivaurioita korjaavien hoitojen kehittämiseksi on ymmärrettävä, miksi keskushermoston korjausmekanismit pettävät. Tässä hankkeessa tutkimme uusinta tekniikkaa käyttämällä, miten verihiutaleet ja verisuonia ympäröivässä kudoksessa esiintyvät fibroblastit osallistuvat myeliinivaurioiden korjausprosessiin (remyelinaatioon) ja arpikudoksen muodostumiseen MS-taudin eläinmallissa. Tarkalleen ottaen selvitämme, miten verihiutaleet vaikuttavat immuunisoluihin kuten makrofageihin ja mikrogliaan ja miten fibroblastien toiminta muuttuu näiden solujen yhteisvaikutuksesta. Tutkimus auttaa löytämään uusia remyelinaatioon vaikuttavia, verisuoniperäisiä tekijöitä. Tuloksemme voivat auttaa tunnistamaan vaikutuskohtia remyelinaatiota tehostaville ja arpikudoksen muodostumista vähentävillä lääkehoidoille.

Hiirille aiheutetaan pieni paikallinen myeliinivaurio pistämällä lysolesitiiniä selkäytimeen tai aivoihin. Toimenpidettä varten eläimet nukutetaan ja ihoon tehdään pieni viilto. Injektioneula viedään hermokudokseen kalloon poratun reiän tai selkänikamien välissä olevan tilan kautta. Leikkaus kestää enintään 30 minuuttia. Samalle eläimelle tehdään korkeintaan yksi leikkaus. Perivaskulaariset solut hävitetään antamalla geenimuunnelluille hiirille yksitoista pistosta gansikloviiria (pistos kerran päivässä ). Normaalista poiketen näiden hiirten perivaskulaariset solut tuottavat entsyymiä, joka muuttaa gansikloviirin jakautuville soluille myrkylliseksi yhdisteeksi. Yllä mainitun hiirikannan lisäksi hankkeessa käytetään muitakin kantoja, joiden genomia on muokattu. Näiden kantojan avulla voidaan helposti seurata tiettyjen solutyyppien käyttäytymistä remyelinaation aikana ja uusien solujen syntymistä. Käytämme myös hiirikantaa, jolla on tavanomaista enemmän verihiutaleita veressä. Näiden kantojen osalta geenimuunnokset eivät vaikuta hiirten hyvinvointiin, mutta muunnosten aktivoimiseksi hiirille täytyy antaa tiettyjä lääkkeitä. Nämä lääkkeet annetaan pistoksina, kerran päivässä viiden päivän kuureina . Immuunisolujen roolia remyelinaatiossa tutkitaan niiden toimintaa tehostamalla tai ne hävittämällä. Näissä kokeissa eläimet saavat kerta-annoksen tulehdusreaktion käynnistävää lipopolysakkaridia pistoksena tai niille annetaan pistos immuunisoluille myrkyllistä klodronaattia kerran viikossa, neljän viikon ajan. Klodronaatin sijaan voidaan käyttää kemikaalia nimeltä PLX5622, joka lisätään eläinten ruokaan (10 päivän kuuri ). Kokeiden lopussa eläimet lopetetaan antamalla niille yliannos nukutusainetta. Tämän jälkeen aivot eristetään ja säilötään jatkotutkimuksia varten. Vaihtoehtoi-sesti eläimet nukutetaan syvästi, niiden rintalasta leikataan auki ja sydämeen vie-dään injektioneula, jonka kautta kudoksiin pumpataan kiinnitysainetta (transkar-diaalinen perfuusio). Leikkaus kestää noin kolme minuuttia. Kiinnitysaine säilyttää kudosten rakenteen ja on välttämätön tiettyjä analyysimenetelmiä käytettäes-sä .

Olemme aiemmissa, MS-tautia koskevissa tutkimuksissamme käyttäneet potilailta kerättyjä verihiutaleita, soluviljelmiä sekä muita tutkimuksia varten eläimiltä kerättyjä kudosnäytteitä. MS-tauti on kuitenkin monimutkainen sairaus, eikä monia sen ominaisuuksia voida tutkia ilman eläinmalleja. Ylläkuvatut geenimuunneltuihin hiiriin perustavat mallit jäljittelevät MS-taudin tärkeimpiä ominaisuuksia ja ovat korvaamattomia pyrkiessämme ymmärtämään, mikä on eri solutyyppien rooli remyelinaatiossa.