Syöpätutkimusta ilman eläinkokeita

Lääketieteellinen tutkimus nojaa hyvin vahvasti eläinkokeisiin. Eläinkokeilla voidaan tutkia esimerkiksi sairauksia ja lääkeaineita kokonaisvaltaisesti, mutta ne ovat monestakin syystä erittäin haastavia kokeita. Eläinkokeet vaativat paljon suunnittelua, aikaa sekä rahaa. Nykyisin yhä enemmän tutkimuksessa panostetaan eläinkokeettomuuteen niin tieteellisten kuin myös eettisten syiden vuoksi. Eläinkokeet voivat aiheuttaa koe-eläimille esimerkiksi stressiä ja kipua, mikä herättää kysymyksiä eläinten hyvinvoinnista. Yhteiskunnassa arvostamme yhä enemmän vastuullisuutta ja eläinten kärsimyksen minimoimista, jolloin myöskin tutkimukselta vaaditaan jatkuvasti kehittymistä eläinkokeettomampaan suuntaan. Tutkimuslaboratoriossamme kehitämme ja käytämme kolmiulotteisia syöpäsolumalleja (3D-syöpämalleja), jotka jäljittelevät syövän mikroympäristöä entistä paremmin - ilman eläinkokeita.

Miksi 3D-syöpämallit ovat parempia kuin perinteiset solumallit?

Perinteisessä kaksiulotteisessa solumallissa solut kasvavat vieri vieressä litteällä muovipinnalla, jolloin solujen väliset vuorovaikutukset jäävät vähäisiksi. Sen sijaan 3D-syöpämalleissa solut muodostavat tiiviin kolmiulotteisen rakenteen, jossa solut ovat vuorovaikutuksessa sekä keskenään että ympäröivän soluväliaineen kanssa. Toisin kuin perinteisessä kaksiulotteisessa solumallissa, 3D-syöpämalleissa voidaan kasvattaa useita eri solutyyppejä yhtä aikaa syöpäsolujen lisäksi, esimerkiksi ihmisen ihon normaaleja soluja sekä immuunipuolustuksen soluja. 3D-syöpämalleissa voidaan esimerkiksi tutkia geenien ilmenemistä syövän eri vaiheissa, lääkeaineiden tehoa ja myrkyllisyyttä sekä syövän etenemistä ja solujen välistä vuorovaikutusta. Toisin sanoen 3D-syöpämallit muistuttavat oikeaa kasvainta paljon paremmin kuin kaksiulotteiset solumallit.

Ihon okasolusyövän tutkiminen käsintehdyillä syöpäsolumalleilla

Väitöskirjatyössäni tutkin ihmisen ihon okasolusyöpää käyttäen apunani itse kasvattamiani 3D-syöpämalleja. Mallit koostuvat useasta solutyypistä: ihmisen ihon normaaleista soluista, okasolusyöpäsoluista sekä ihmisen valkosoluista. Näin syntyy käsintehtyjä syöpäkasvaimia, jotka jäljittelevät ihmisen syöpää. Käytän syöpämalleja tutkiakseni syövän kehityksen eri vaiheita, solujen vuorovaikutusta keskenään sekä syöpäsolujen vaikutusta muihin solutyyppeihin. Hyödynnän 3D-syöpämalleja myös testatakseni erilaisia lääkeaineita, jotka voisivat hidastaa tai jopa estää okasolusyövän etenemistä.

3D-syöpämallit tarjoavat vaihtoehdon eläinkokeille ja samalla ne nopeuttavat tutkimuksen tekemistä. Lisäksi muokattavuus on 3D-syöpämallien suuri etu. Mallit voidaan kasvattaa nopeasti ja räätälöidä sopiviksi erilaisiin tutkimuskysymyksiin.

Kuitenkaan kaikista eläinkokeista ei voida luopua. Syitä on monia, esimerkiksi se, ettei eläinmalleista saatua tietoa olla täysin saatu korvattua eläinkokeettomilla vaihtoehdoilla. Lisäksi lainsäädäntö edellyttää eläinkokeiden käyttöä turvallisuuden takaamiseksi. Ennen kuin uusi lääke tai hoito voidaan testata ihmisillä, on varmistettava sen vaikutuksia esimerkiksi aineenvaihduntaan ja immuunijärjestelmään. Nykyiset solumallit eivät vielä pysty täysin jäljittelemään monimutkaisia eläinkokeita, minkä vuoksi ne ovat edelleen välttämättömiä tietyissä vaiheissa tutkimusta. Vaikka kaikista eläinkokeista ei voida luopua, on tutkimuksessa tärkeää noudattaa 3R-periaatetta:

1. Replacement - eläimet korvataan muilla malleilla
2. Reduction - vähennetään eläinten käyttöä
3. Refinement - eläimiä hoidetaan parhaalla mahdollisella tavalla

Tätä periaatetta noudattaen tutkimuksesta saadaan tarkkaa tietoa, mutta menetelmät ovat lisäksi eettisesti kestävämpiä. Teemme tutkimusta ymmärtääksemme paremmin okasolusyövän biologiaa sekä kehittääksemme tarkempia ja tehokkaampia keinoja sen estämiselle, diagnosoimiselle ja hoitamiselle.

Emmi Virtanen
Kirjoittaja on solubiologi ja immunologian väitöskirjatutkija teknillisestä tiedekunnasta. Väitöskirjassaan hän tutkii ihon okasolusyöpää ja sille tyypillisiä soluväliaineen solutyyppejä kolmeulotteisissa syöpäsolumalleissa.