Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa

Väittelijä

Master of Cell Biology Zenglai Tan

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Biokemian ja molekyylilääketieteen tiedekunta, Kehitysbiologia

Oppiaine

Biokemia ja molekyylilääketiede

Väitöstilaisuus

20.9.2019 09:00

Väitöstilaisuuden paikka

Auditorium F202, Aapistie 5 B, Oulu, Finland

Aihe

Munuaisorganoidien tuottaminen hiiren alkion kantasoluista

Vastaväittäjä

Professori Nuria Montserrat, Katalonian biotekniikan instituutti

Kustos

Professori Seppo Vainio, Biokemian ja molekyylilääketieteellinen tiedekunta

Munuaisorganoidien tuottaminen hiiren alkion kantasoluista

Pluripotenttisen kantasolu (PSC)- ja organoiditeknologioiden hyödyntäminen lääketieteessä tarjoaa mahdollisuuden tutkia munuaissairauden mekanismeja uudella tavalla. Nämä tekniikat luovat myös uusia mahdollisuuksia munuaissairauksien hoitostrategioihin. Tässä tutkimuksessa esitetään uusia menetelmiä munuaissolujen tuottamiseksi hiiren alkion kantasoluista (mESC).

Erilaistimme ensin mESC:t munuaiskeräsen esiastesoluiksi (NPC). Sitten yhdistimme mESC-johdetut NPC:t hiiren alkion (UB) ja siirsimme ne kolmiulotteiseen (3D) elinten viljelyjärjestelmään. UB:n induktion jälkeen mESC:stä johdetut NPC:t muodostivat hyvin segmentoituja nefronirakenteita. Wnt4:llä on oleellinen rooli munuaisenkehityksessä ja myös Tcf21 liittyy nefrogeneesin induktioon. Siksi poistimme Wnt4- ja Tcf21-tuoton mESC-soluissa. Tähän käytimme CRISPR/ CRISPR (Cas9) (clustered regularly interspaced palindromic repeats-Cas (CRISPR-associated proteins 9). Muunneltuja nefroni-progenitorisoluja käytettiin munuaisorganoidien muodostamiseksi. Wnt4 CRISPR-mutanttiorganoidit eivät kykene nefrogeneesiin eikä niillä ollut nefronirakenteita. Tcf21-mutantti organoideissa havaittiin kystien muodostumista. Seuraavaksi optimoimme protokollan mESC:n suoraksi erilaistamiseksi virtsanjohtimen esiasteiksi. Tuotimme munuaisorganoideja aggregoimalla nämä UB-esiasteet hiiren alkion metanefriseen mesenkyymiin (MM). Kimeerisissä munuaisorganoideissa alkion MM kehittyi nefroneiksi, jotka sisälsivät kaikki segmentit. mESC-johdetut UB-esiasteet muodostivat kokoojatiehyt, joka yhdistää nefronit. mESC:stä johdetuista UB-progenitoorisoluista muodostuneet organoidit reagoivat nefrotoksisille lääkeaineille. Tämä osoitti, että nämä organoidit ovat hyviä malleja munuaisen kehityksen ja toksisuuden tutkimiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tässä tutkimuksessa olemme luoneet uusia erilaistamisprotokollia munuaissolujen, nimittäin nefronin ja virtsanjohtimen progenitorien, määrittämiseksi ja käyttäneet munuaisorganoidialustaa munuaiskehityksen, sairauksien ja vaurioiden mallintamiseksi.

Viimeksi päivitetty: 12.9.2019