Teksti ja kuvat: Laura Iisalo

Nivelrikko on maailman yleisin nivelsairaus, jota sairastaa jopa 20 prosenttia väestöstä. Sairauteen liittyy paljon terveydellisiä haittoja, ja se johtaa usein ennenaikaiseen eläköitymiseen.  

Tämänhetkiset nivelrikon hoitokeinot ovat rajalliset. Hoidossa voidaan käyttää muun muassa ei-steroidisia tulehduskipulääkkeitä. Vaurioitunut rustoalue voidaan korjata täyttämällä se biomateriaalisella täyteaineella, ja pitkälle edenneessä nivelrikossa nivel korvataan tekonivelellä. Hoitomuotoihin voi liittyä myös haittavaikutuksia kuten riski saada infektioita ja jopa lisääntynyt kuolleisuus. Lisäksi niistä aiheutuu julkiselle terveydenhuollolle merkittäviä kustannuksia.

– Nivelrikkoa on yleisesti pidetty ikääntyneiden ja ylipainoisten sairautena, ja on ajateltu että nivelrikko johtuu nivelen käytön aiheuttamasta kulumisesta. Näin ei kuitenkaan ole, vaan nivelrikon syntyyn vaikuttavat monet tekijät.  Koska sairautta ei tunneta riittävän hyvin, hoitokeinotkin ovat rajallisia, toteaa tohtoritutkija Gonçalo Barreto Helsingin yliopiston reuma- ja tulehdussairauksien tutkimusyksiköstä.

Alunperin Portugalin Portosta kotoisin oleva Barreto kiinnostui aiheesta opiskellessaan lääketieteen tekniikan maisteriohjelmassa. Hän syvensi ymmärrystään tohtoriopinnoissaan Helsingin yliopistossa, kun hän tutki immunologisten tekijöiden merkitystä nivelrikon synnyssä.

– Tutkimme nivelten tulehtumiseen liittyviä keskeisiä tekijöitä saadaksemme selville sairauden patogeneesin ja löytääksemme biomerkkiaineita taudin aktiivisuuden ja vaikeuden seurantaaan. Niiden avulla on helpompi arvioida potilaan sairauden astetta ja sen kehittymistä, Barreto kertoo.

Nivelrikko ja rustovauriot kulkevat käsi kädessä

Työ on edennyt, ja Barreto pyrkii tällä hetkellä selvittämään, voisiko nivelrikon hoidossa hyödyntää geenieditointia. Tutkimushanke on osittain Suomen Kulttuurirahaston rahoittama.

– Tiedämme nyt, että tietyt geenit ja molekyylit ovat tärkeässä asemassa, kun sairautta pyritään ennaltaehkäisemään ja hoitamaan. Käytämme tunnettua geenieditointitekniikkaa nimeltä CRISPR-Cas9, jonka avulla pystymme muokkaamaan valitsemaamme geeniä ja myös estämään sen toiminnan, hän kertoo.

Nivelrikko ja rustovaurio kulkevat käsi kädessä, joten on tärkeää hoitaa molempia. Nivelrikkopotilailla esiintyy aina rustovaurioita ja toisaalta hoitamaton rustovaurio kehittyy ajan kuluessa nivelrikoksi.

"Eräs tapa estää tulehdusta aiheuttavien aineiden vaikutuksia on poistaa geenieditoinnin avulla rustosoluista reseptori, joihin tulehdusta aiheuttavat aineet sitoutuvat."

– Ruston rikkoontuessa siitä irtoaa osasia, joiden tiedetään aiheuttavan tulehdusreaktiota. Yritämme estää tulehdusreaktion synnyn solutasolla estämällä näiden tulehdusta aiheuttavien aineiden vaikutuksia. Eräs tapa tehdä tämä on poistaa geenieditoinnin avulla rustosoluista reseptori, joihin tulehdusta aiheuttavat aineet sitoutuvat. Näin voimme vain yhteen molekyyliin vaikuttamalla vähentää tulehdusta, joka puolestaan aiheuttaa ruston heikkenemistä ja edistää nivelrikon kehittymistä, Barreto selittää. 

Geenieditointia hyödyntämällä voidaan pienentää useita riskitekijöitä

Geenieditointia hyödyntämällä saattaa olla mahdollista yksinkertaistaa nykyinen kahden hoitovaiheen leikkaus, jossa potilaalta otettuja rustosoluja manipuloidaan laboratoriossa, jonka jälkeen käsitellyt solut siirretään takaisin potilaalle uudessa leikkauksessa.

– Geenieditoitu, allogeeninen rusto on valmista käytettäväksi, joten meidän ei tarvitse kuin sekoittaa solut hydrogeeliin ja antaa pistoshoito potilaalle leikkaussalissa. Menetelmään liittyy huomattavasti vähemmän riskejä kuin nykyiseen kahden leikkauksen metodiin, Barreto sanoo.

Barreto työryhmineen pyrkii osoittamaan ensin soluviljelmissä, että rustokudosta voidaan suojata vähentämällä tulehdusta, ja jos menetelmä toimii, sitä testataan seuraavaksi koe-eläimillä, ja lopuksi ihmisillä.

– Mikäli tutkimuksemme osoittaa, että tulehdusta vähentämällä voidaan suojata rustokudosta, se saattaa mahdollistaa samantapaiset, geenieditointia hyödyntävät lähestymistavat nivelrikon lisäksi myös tulehduksellisten nivelsairauksien, kuten nivelreuman, hoidossa. Olemme vielä alkuvaiheessa, mutta tähänastiset tulokset ovat hyvin lupaavia.

Tohtoritutkija Goncalo Barreto sai 30 000 euron apurahan vuonna 2020 geenieditointia nivelrikon hoidossa käsittelevään väitöksen jälkeiseen tutkimukseen.