Reino Leisti sai kantasoluista kasvatetun uuden yläleuan

SK:n toimitus
Tiede 31.1.2008 10:00

Helsinkiläinen Reino Leisti on saanut uuden, kantasoluista kasvatetun yläleuan luun. Leisti menetti sairauden seurauksena puolet yläleukaansa, ja uusi varaosa kasvatettiin hänen omista kantasoluistaan. Tänään Helsingissä julkistettu hoitokokeilu on ensimmäinen laatuaan maailmassa.uusi leuka

Leikkaukset Reino Leistin yläleuan korjaamiseksi tehtiin Helsingin Kirurgisessa sairaalassa. Kantasolujen eristämien ja lisääminen taas tehtiin solu- ja kudosteknologiakeskus Regeassa Tampereella.

Kantasolut eristettiin Leistin omasta rasvasta. Rasvasolut ohjattiin muuttumaan luusoluiksi ja niistä pystyttiin kasvattamaan täysin potilaan yläleuan muotoinen kappale.

”Tällaista ei kukaan muu ole aikaisemmin saanut onnistumaan”, kertoo Regean johtaja Riitta Suuronen.

Myös leikkaukset tehneet Husin erikoislääkärit, leukakirurgit Jyrki Törnwall ja Karri Mesimäki uskovat, että kyseessä on ensimmäinen kerta, kun ihmiselle on mittatilauksena kasvatettu varaosa hänen omista kantasoluistaan. Operaatio julkistettiin 31. tammikuuta 2008. Se herättää myös laajaa kansainvälistä kiinnostusta.

Suomen Kuvalehti tapasi hoitoonsa tyytyväisen Reino Leistin, joka kertoi kokemuksistaan tieteen ennakkotapauksena. Aikaisemmin hän eli kaksiosaisen proteesin kanssa, jota ilman hän ei pystynyt syömään eikä tuottamaan ymmärrettävää puhetta.

”Nyt on taas totuteltava olemaan lähes kuin ennen.”

Mesimäki ja Törnwall uskovat, että onnistunut ennakkotapaus viitoittaa tietä uusille paremmille ja potilasta vähemmän rasittaville hoidoille.

Mesimäki näyttää puuttuvan yläleuan muovimallin. Sen mukaan luu kasvatettiin ja ”se istui paikalleen loistavasti”.

Sen ympärille hän teki leuan muotin titaaniverkosta. Useimmat suu- ja leukakirurgian osaston viranhaltijat ovat koulutukseltaan paitsi lääkäreitä myös hammaslääkäreitä ja Mesimäki sattumoisin vielä hammasteknikko.

Uusi leuka on nyt ollut paikoillaan yli kaksi kuukautta ja seuraavaksi siihen kiinnitetään implanttihampaat.

Potilas
Reino Leisti

Kiinteistöpäällikkö Reino Leistin, 65, uusi hammaslääkäri havaitsi elokuussa 2004 ikenessä muutoksen ja kuvautti leuan. Osoittautui, että Leistillä oli täysin oireettomana pysynyt keratokysta, hyvänlaatuinen, mutta aggressiivisesti kasvava, luuta tuhoava kasvain. Edetessään se olisi kohtalokas.

Lokakuussa 2004 tehtiin iso leikkaus, jossa Leistin tuhoutunut yläleuka poistettiin. Myös osa silmäkuopan luuta jouduttiin poistamaan, mutta se korjattiin kallosta otetulla luusiirteellä. Poskiontelosta nieluun oli reikä.

Sen jälkeen Reino Leisti ei pystynyt syömään eikä tuottamaan ymmärrettävää puhetta ilman kaksiosaista proteesia. ”Ajattelin, että pärjään sen kanssa, mutta hankalaa se oli.”

Proteesi myös painoi ja kulutti omia hampaita. Leisti alkoi miettiä, miten vanhempana pärjäisi.

Leistiä hoitava lääkäri Karri Mesimäki oli kertonut korjausleikkauksen mahdollisuudesta. Se voisi tapahtua nykykäytännön mukaan niin, että otetaan luuta lantiosta, suonia nivusista, vinoa vatsalihasta ja rakennetaan niistä yläleuka.

Kun Leisti palasi Mesimäen puheille syksyllä 2006 tämä tarjosi toista vaihtoehtoa: Leisti voisi olla uuden hoitomuodon ennakkotapaus. Yhteistyössä Regean kanssa kasvatettaisiin potilaan omista rasvan kantasoluista yläleuan muotoinen kappale, joka kiinnitettäisiin paikalleen.
Perinteiseen hoitoon verrattuna leikkaus olisi pienempi, ja uusi luu sopisi suoraan paikalleen.

Toimenpiteessä oli välivaihe, johon potilaan tuli olla valmis. On välttämätöntä, että näin suuren uuden luun sisään saadaan syntymään riittävä verisuonisto. Siksi titaanimuottiin sijoitettu kantasolumassa oli pantava luutumaan potilaan vatsalihaksen sisään useammaksi kuukaudeksi. Lihaksessa on erittäin tiheä verisuonisto, jonka arvioitiin kasvavan myös kehittyvän luun sisään.

Potilaasta otettiin tietokonetomografia, sen perusteella pystyttiin tekemään tarkka kolmiulotteinen mallinnos kallosta. Jäljellä olevasta yläleuan puolikkaasta saatiin malli uudelle osalle.

Helmikuussa 2007 Reino Leisti meni Kirurgiseen sairaalaan luovuttamaan ihonalaista rasvakudostaan. Laihtuneelta mieheltä sitä leikattiin vyötärön alueelta kahdesta kohtaa. Noin desilitran rasvamäärä lähetettiin Regeaan Tampereelle.

Leukaluun
kasvatus

Tampereella Regeassa rasvasoluja on tutkittu paljon. Tiedettiin, että rasvan kantasolut voidaan ohjata erilaistumaan luusoluiksi. Kun ne otetaan potilaalta itseltään, ei tarvitse pelätä hylkimistä eikä vieraita tartuntoja.

Prosessi aloitettiin laboratorion puhdastiloissa. Regeassa on tällä hetkellä maailman ainoa huipputiukat puhtauskriteerit täyttävä solututkimuksia- ja hoitoja varten rakennettu laboratorio.

Regeassa rasva pilkottiin ja hajotettiin entsymaattisesti yksisoluiseen muotoon. Siitä erotettiin linkoamalla kypsät rasvasolut, erilaistumiskykyiset kantasolut jäivät sakkana pohjalle. Ne laitettiin soluviljelymuoville lisääntymään. Desilitrassa rasvaa on noin 100000 kantasolua, uuteen luuhun soluja tarvittiin miljoonia.

Soluja hoidetaan tarkoissa olosuhteissa. Lämpötilan tulee olla 37 astetta, hiilidioksidipitoisuuden suunnilleen sama kuin elimistössä. Soluja ruokitaan varta vasten suunnitellulla liuoksella, jossa on myös potilaan omaa veren seerumia.

”Potilaan solut kasvoivat erinomaisesti”, kuvaa aikuisen kantasolututkimusryhmää vetänyt Susanna Miettinen. Haasteena on saada solut lisääntymään kantasoluina, niillä kun on suuri halu lähteä erilaistumaan. Tätä jarrutetaan kemiallisesti.

Parin viikon kuluttua kantasoluja oli tarpeeksi, oli aika ohjata ne muuttumaan luusoluiksi.

Liuoksessa olleet solut tarvitsevat tuekseen biomateriaalia, joka hajoaa myöhemmin elimistössä. Biomateriaaliksi valittiin karkearakeista trikalsiumfosfaattia, joka itsessään ohjaa soluja muuttumaan luusoluiksi. Lisäksi ohjaukseen käytettiin BMP 2 -kasvutekijää.

Kolme päivää ennen leikkausta kantasolut yhdistettiin biomateriaaliin. Jo kolmessa tunnissa ne kiinnittyivät materiaalin pinnalle ja alkoivat erikoistua luuksi. Päivää myöhemmin lisättiin kasvutekijä.

Tässä vaiheessa materiaali oli ryynimäistä puuroa. Se kuljetettiin Helsinkiin, missä se sijoitettiin leukaluun mallin mukaan tehdyn titaaniverkkomuotin sisään. Titaaniverkko sisältöineen asetettiin pienessä leikkauksessa potilaan suoran vatsalihaksen sisään, missä se sai olla noin kahdeksan kuukautta.

”Kappale tuntui aluksi, mutta sitten elimistö tottui siihen”, kertoo Reino Leisti. ”Jotain eloa siellä tuntui jatkossakin, ehkä siksi, että verisuonet kasvoivat nopeasti.”

Prosessin kehitystä ja luun kypsyyttä arvioitiin tietokonekuvauksella. Luu todettiin hyvin kehittyneeksi jo kesäkuussa, mutta leikkaus päättetiin varmuuden vuoksi tehdä marraskuussa. Odottaminen ei olisi luulle haitaksi.

Leuan
kiinnitys

Mesimäki ja Törnwall tekivät suunnittelutyön ja tarvittavat leikkaukset yhdessä.

Kirurgit irrottivat luun ja sen ympärillä olleen vatsalihaksen verisuonineen. Kappale tutkittiin ja todettiin, että siitä oli kehittynyt kiinteää, hyvin verisuonittunutta luuta. Se kiinnitettiin potilaan kalloon ruuveilla, verisuonet yhdistettiin mikrokirurgialla kaulan verisuoniin.

Titaanikuori jätettiin paikoilleen, jotta suonet eivät vahingoittuisi.

Leikkaus oli kokeneille kirurgeille rutiinitoimenpide, mutta seuraavana päivänä ilmeni leikkauskomplikaatio. Laskimoon tuli tukos. Verenkierron pysähtymien luusiirteessä olisi pian johtanut kuolioon ja koko hankkeen tärvääntymiseen. Tilanne saatiin onneksi korjattua liittämällä siirre uuteen laskimoon.

Potilaalle leikkauksen jälkeiset ajat olivat tukalia. Luun ympärillä oleva iso vatsalihassiirre esti saamasta suuta kiinni, jopa hengittämästä. Leikkauksen jälkeen kudos turpoaa paljon. Vasta sitten ilman hermotusta jäävä lihas alkaa itsestään kutistua ja muotoutua uudeksi limakalvoksi suuhun.

Reino Leisti näyttää kännykästään kuvan siitä, miltä turvonnut pää näytti marraskuussa leikkauksen jälkeen. Kuva on vaikuttava. On hämmästyttävää, että runsaat pari kuukautta myöhemmin Leistin ulkonäkö on palautunut normaaliksi.

Hän näyttää myös uuden suulakensa, se on vaaleanpunainen ja siisti, vain vähän turvonneempi kuin toinen puoli. Turvotus laskee vielä.

Seuraavaksi luuhun kiinnitetään keinojuuret hampaita varten. Potilas saa hampaat ja luu tarvitsemaansa rasitusta säilyäkseen elinvoimaisena.

Menetelmän kehittämistä on tarkoitus jatkaa ja tehdä siitä potilaalle kevyempi.

Kiireellisiin tapauksiin se ei sovellu eikä ainakaan vielä myöskään syöpäpotilaille prosessissa käytettävän kasvutekijän vuoksi.

”Nyt visioimme, että samalla kun luupala pannaan luutumaan sinne istutettaisiin myös keinojuuret, niin että potilas saa hampaat suuhun samalla kertaa”, Törnwall ja Mesimäki kuvaavat.

Seuraavalla kerralla uusi varaosa pannaan ehkä reiteen kasvamaan. Jossain ihmiskehon sisällä sen on oltava verisuonituksen saamiseksi. ”On vielä tieteiskuvitelmaa, että osa tehtäisiin kokonaan laboratoriossa”, Törnwall sanoo.

Yksikin hiukkanen
hälyttää

Solu-ja kudosteknologiakeskus Regeassa tehdään kantasolututkimusta sekä aikuisen että alkion kantasoluilla, tutkitaan biomateriaaleja ja kehitellään tutkimusmenetelmiä ja laatujärjestelmää. Laitoksessa toimii myös kudospankki, joka toimittaa kudossiirteitä sairaaloille ja tutkimuslaitoksille.

Regea on Tampereen yliopiston erillislaitos ja alansa edelläkävijä. Regean toiminta on hyvin monitieteellistä, mukana on eri alojen lääkäreiden lisäksi mm. biologeja, farmakologeja ja insinöörejä.

”Meillä on tällä hetkellä ainoa GMP (Good Manufacturing Practice) -laatukriteerit täyttävä solu- ja kudostutkimukseen suunniteltu puhdastila maailmassa”, Riitta Suuronen painottaa.

amnion-kalvo
Laboratorioanalyytikko Elina Konsén käsittelee amnion-kalvoa.

Kun kantasoluista tuotettuja soluja ja kudoksia aletaan käyttää ihmisillä, puhtausvaatimukset ovat tiukat. Näin hylkimisen ja tartuntojen riski minimoidaan.

Regean kuuluisaan puhdastilaan voi kurkistaa ikkunan läpi käytävältä, mikäli on pukeutunut myssyyn ja takkiin ja vaihtanut tossut kaksi kertaa. Se näyttää siistiltä laboratoriolta. Todellinen puhtaus täytyy kuvitella. Tilassa seurataan jatkuvasti sekä hiukkasten että bakteerien esiintymistä. Jos ilmakuutiossa on yksi viiden mikrometrin partikkeli menee hälytys päälle.

puhdastilaan pukeutuminen
Puhdastilaan pukeutuminen on monivaiheinen juttu.

Elina Konsén kertoo, miten työntekijä valmistautuu puhdastilatyöskentelyyn:

Suihkussa ei saa käydä viimeiseen kolmeen tuntiin, muuten ihosta irtoaa partikkeleita. Meikit, hiustuotteet, kynsilakka ja korut ovat pannassa.

Pukeutumisen on varattava lähes puoli tuntia. Omien alusvaatteiden päälle puetaan ensin laitoksen aluspaita, housut ja myssy. Kädet pestään ja desinfioidaan huolellisesti samaan tapaan kuin kirurgi ennen leikkausta.

Edetään ensimmäiseen pukeutumissulkuun, missä vaihdetaan jalkaan konepestävät muovisandaalit, puetaan maski, kumihansikkaat ja pitkähihainen takki. Joka asusteen välissä desinfioidaan kädet.

Näin puettuna päästään käytävään, josta napataan seuraava vaatekerta. Se puetaan edellisten päälle huonekohtaisessa sulussa. Ensin huppu, sitten kokohaalari, saappaat ja lopuksi toiset kumihansikkaat. Joka välissä desinfioidaan kädet.

Puhdastilassa puhutaan mahdollisimman vähän, ettei hengityksen mukana leviä bakteereja, ja liikutaan hitaasti eikä kumarrella, etteivät ilmavirtaukset häiriinny ja saa liikkeelle lattialle mahdollisesti pudonneita hiukkasia.

Puhtain A-alue on laminaarikaapin alla, sinne työntekijä saa panna vain kätensä. Täällä Elina Konsén käsittelee mm. kudospankin välittämät sarveiskalvot ja amnionkalvot. Siellä hoidetaan myös puhtaat kantasoluviljelyt.

Vuonna 2003 perustettu keskus on osa Tampereen yliopistoa, muina jäseninä ovat Tampereen teknilinen korkeakoulu, Pirkanmaan sairaanhoitopiiri, Pirkanmaan ammattikorkeakoulu ja tekonivelsairaala Coxa.

Teksti
Hannele Jäämeri

Kuvat
Markus Pentikäinen

Aiheesta lisää
Regea
Bioteknologia.info
Kantasolu (Wikipedia)