Väitöstutkimus antaa uutta tietoa kliinisesti sovellettavista kudosteknologisista lähestysmistavoista kallon ja kasvojen luuvaurioiden korjaamiseksi. Luukudosteknologiasta (BTE) odotetaan uuden sukupolven kudossiirteitä luukudosvaurioiden hoitoon.

Solujen rooli kudosteknologiassa on muuttunut merkittävästi viime vuosikymmenellä, ja tutkimus on kohdistunut yhä enemmän solujen parakriinivaikutukseen, joka välittyy erittyvien proteiinien ja ekstrasellulaarivesikkelien (EV) kautta. Ymmärtääksemme ihmisen kantasoluista peräisin olevien EV:ien roolin kudosteknologiassa, sekvensoimme näiden sisältämien pienten ei-koodaavien RNA-molekyylien ilmentymisprofiilit rasvakudoksen strooma-/kantasoluista (AT-MSC) ja pluripotenteista kantasoluista (hPSC). Totesimme selvät eroavaisuudet näiden välillä, mikä osoitti solukommunikaation etenevän myös EV-välitteisesti.

Verisuonittuminen on keskeinen haaste BTE-sovelluksissa suurissa luukudosvaurioissa. On todettu, että paikallinen kasvutekijöiden annostelu vaikuttaa vain lyhytaikaisesti. Pieni­molekyylisissä yhdisteissä on tarjolla vaihtoehtoisia kustannustehokkaita bioaktiivisia aineita, joista tutkimme kahden, dimetyylioksalyyliglysiinin (DMOG) ja baikaleiinin, vaikutusta ATMSC:n proangiogeeniseen sekre­tomiin. DMOG ja baikaleiini stabiloivat tehokkaasti hypoksiaa indusoivaa tekijää (HIF-1a) ja säätelivät proangiogeenisia sytokiineja, kuten verisuonen endoteelikasvutekijää (VEGF) ja verihiutalekasvutekijää ­(PDGF-BB), mikä osoitti kemiallisesti indusoidun hypoksian edistävän AT-MSC:n proangiogeenista potentiaalia.

In vivo -bioreaktorikonseptin (IVB) tarkoituksena on hyödyntää potilaan omaa kehoa uudiskudosten verisuonittumisessa poistaen paikallisesti annettujen kasvutekijöiden tai -solujen tarpeen hyödyntämällä kudosten luontaista uusiutumiskykyä. Tutkimuksessa testattiin lammasmallissa tehostetun luutumisen ja verisuonittumisen aikaansaamiseksi lihas- ja luukalvosiirteitä sekä -kielekkeitä alloplastisilla luusiirteillä. IVB-rakenteiden toiminnallisuus arvioitiin rekonstruoimalla näiden avulla leukakulman luuvaurioita. Verisuonittunut luukalvokieleke-IVB johti voimakkaimpaan verisuonittumiseen ja tehostettuun luuvaurion korjaantumiseen leukakulmassa verrattuna muihin IVB-tekniikoihin.

Väitöstutkimus toteutettiin Helsingin yliopiston suu- ja leukasairauksien osastossa.