Kantasolu

Kantasolu on solu, jolla on kyky jakautua loputtomasti, sekä muodostaa erilaisia kudostyyppejä. Kantasolu jakautuu epäsymmetrisesti niin, että toisesta tytärsolusta tulee erilaistuva solu ja toinen pysyy kantasoluna. Kantasoluja on erilaisia. Kantasolu on johonkin tehtävään erikoistumaton (epäspesifi, totipotentti, kaikkikykyinen) solu. Tämän vuoksi kantasolut ovat tärkeitä tutkimuskohteita lääketieteessä, sillä niistä saadaan haluttuja soluja niitä käsittelemällä.

Kantasolutyyppejä

Embryonaalinen eli alkion kantasolu on alkion solu, joka on joko totipotentti tai pluripotentti. Totipotentilla solulla on kyky erilaistua miksi tahansa eliön kudostyypiksi ja niitä löytyy morulavaiheen alkiosta. Blastokystivaiheen alkiossa solut ovat eriytyneet niihin joista muodostuu sikiökalvot ja istukka, sekä niihin joista muodostuu itse eliö. Jälkimmäiset solut ovat pluripotentteja, eli niistä voi muodostua mitä hyvänsä eliön kudoksista, paitsi istukan ja sikiökalvojen kudoksia. Tutkimuskäyttöön eristetyt alkion kantasolut ovat pääasiassa blastokystistä derivoituja pluripotentteja soluja.
Aikuisen kantasolu on solu, joita on pienessä määrin lähes kaikissa aikuisen kudoksissa ja elimissä. Nämä solut ovat multipotentteja, eli ne voivat muodostaa erilaisia solutyyppejä tietyn kategorian sisällä. Esimerkiksi luuytimen kantasolut ovat tällaisia. Osa aikuisen kantasoluista on unipotentteja, eli ne kykenevät muodostamaan vain yhdentyyppisiä soluja.
Napaveren kantasolut kuuluvat aikuisten kantasoluihin. Ne ovat tavallisia veren kantasoluja heikommin immunogeenisiä ja niitä voidaan käyttää muun muassa leukemian hoidossa.

Jakautuminen ja erilaistuminen

Kantasolujen erikoistumista ohjaavat solun tuman DNA:ssa sijaitsevat geenit. Solujen erilaistumiseen vaikuttavat erilaiset kasvutekijät ja muut signaalimolekyylit, sekä kasvuympäristön fysikaaliset ominaisuudet. Tiettyjen pitkälle erikoistuneiden kudosten solut (esimerkiksi luusolut) eivät enää ole jakaantumiskykyisiä, vaan kudoksen uudet solut syntyvät kantasoluista. Näin käy esimerkiksi luuytimessä, jossa muodostuu verisoluja (puna- ja valkosoluja). Sekä sydämessä että hermokudoksessa on kantasoluja, mutta niitä on suhteellisen vähän, eikä niiden proliferaatiokapasiteetti riitä paikkaamaan syntyviä vaurioita. Tämän takia vaikkapa sydäninfarktin aiheuttama sydänlihasvaurio on vakavampi asia kuin ihoon tullut haava, sillä iho uusiutuu kantasoluista jatkuvasti, mutta sydänlihas ei merkittävässä määrin tähän kykene. Aivoissa kantasoluilla on suuri merkitys muun muassa muistitoimintojen kannalta.
Kantasolut, toisin kuin muut solut, jakautuvat epäsymmetrisesti. Kun solu jakautuu symmetrisesti, siitä syntyy kaksi identtistä tytärsolua eli äitisolun kopiota. Kantasolut sen sijaan jakautuvat epäsymmetrisesti: äitisolusta syntyy yksi uusi kantasolu ja yksi erikoistuva solu, eli solut eivät ole identtiset (tytärsoluissa on esimerkiksi eri määrät solulimaa ja soluelimiä). Näin kantasolut pitävät määränsä vakiona tuottaessaan uusia soluja.
Nykytietämys ei vielä riitä paljastamaan, minkälaiset signaalit saavat kantasolut lisääntymään ja erilaistumaan elimistössä. Nämä prosessit ovat kuitenkin hyvin kontrolloituja.

Kantasolut hoitokeinona

Kantasolujen käyttö hoitokeinona on tällä hetkellä yksi nopeimmin kasvavista ja kehittyvistä lääketieteellisen tutkimuksen aloista. Kantasoluista toivotaan parannuskeinoa muun muassa halvaantuneille. Tämä onkin jo onnistunut laboratoriokokeissa rotilla, joiden halvaantuneet raajat saatiin toimimaan kantasoluhoidolla. Toinen suuri alue johon kantasoluista toivotaan hoitokeinoa, ovat erilaiset rappeumataudit, kuten Parkinsonin ja Huntingtonin tauti.
Hoitoja embryonaalisilla kantasoluilla ei ole tähän mennessä suoritettu ihmisille. Tätä vastoin aikuisten kantasoluja on käytetty jo pitkään, muun muassa luuydinsiirteiden muodossa. Suomessa Tampereen yliopiston solu- ja kudosteknologiakeskus Regea suoritti operaation ensimmäisillä biomassaa ja kantasoluja yhdistävillä implanteilla. Kahdelle otsaontelontulehduksesta kärsineelle potilaalle siirrettiin otsaan implantti, joka sisälsi heidän rasvakudoksestaan poimittuja kantasoluja ja biomassaa. Kantasolujen tarkoituksena oli muodostaa uutta luumassaa. Hoidot toteutettiin Tampereen yliopistollisessa sairaalassa vuoden 2006 lopulla. Kesäkuuhun mennessä kumpikin potilas oli toipunut täysin.
Kantasolujen käyttö hoitomuotona ei ole vaaratonta. Aikuisen omien kantasolujen käyttö on kohtalaisen turvallinen operaatio, mutta alkion kantasolujen kanssa on edelleen ongelmia. Suurin hankaluus liittyy solujen jakautumisen hallitsemiseen. Jos kantasolujen proliferaatiota ei kontrolloida, ne synnyttävät syöpäkasvaimia.