Koe uusi yle.fi

Lähes koko ihmisen voi jo korjata varaosilla – pään siirtokin ehkä onnistuisi, mutta millaisin tuloksin?

Ihmisen eri kehonosia voidaan nykyään korvata monella tapaa. Suomessa tehtiin ensimmäinen onnistunut kasvojen kudosten siirto tänä vuonna, mutta tulevaisuudessa esimerkiksi nenä voidaan kasvattaa kantasoluilla ja biomateriaaleilla. Myös 3D-tulostuksen uskotaan jatkossa mahdollistavan yhä parempien kehon varaosien valmistamisen.

tiede
Grafiikka
Yle Uutisgrafiikka

Italialainen kirurgi on luvannut tehdä ensimmäisen päänsiirron vuonna 2017 venäläiselle miehelle, joka kärsii kehoa rappeuttavasta sairaudesta. Vaikka kaulan lihasten, verisuonten ja hermojen yhdistäminen onnistuukin teknisesti, plastiikkakirurgi Patrik Lassus sanoo, että operaatiossa on yksi iso mutta.

– Jos pää siirretään, selkäydin ei toimi. Ihminen olisi täysin neliraajahalvaantunut. Se olisi ensimmäinen rajoite, varmasti muitakin, mutta tulevaisuudessa joskus, nyt vielä science fictionia, kuittaa Lassus.

Patrik Lassus valmisteli kollegojensa kanssa viisi vuotta Suomen ensimmäistä kasvojen kudossiirtoa. Operaatio tehtiin alkuvuodesta ja 21 tunnin aikana aivokuolleelta luovuttajalta siirrettiin suurin osa kasvoista ja kieli vammautuneelle potilaalle.

Nyt pelätään hylkimisreaktiota, joka vaanii jokaista elinsiirtopotilasta, vaikka hylkimisenestoläkkeet ovat kehittyneet. Moni elinsiirtopotilas menehtyy onnistuneenkin operaation jälkeen.

Toinen kasvojen kudossiirto toteutunee lähitulevaisuudessa Suomessakin.

Elinsiirrot jo rutiinia Suomessa

Kaikki elinsiirrot on Suomessa (siirryt toiseen palveluun) keskitetty Helsingin yliopistolliseen keskussairaalaan. Niitä tehtäisiin enemmänkin, mutta luovuttajista on jatkuvasti pulaa. Munuaisia on siirretty jo vuodesta 1964 alkaen, maksoja ja sydämiä 80-luvulta, keuhkoja vuodesta 1990 ja sydänkeuhkoja vuodesta 1988. Ensimmäinen suolensiirto tehtiin vuonna 2009 ja ensimmäinen yhdistetty haiman- ja munuaisensiirto varsin hiljakkoin vuonna 2010.

Viime vuonna munuaisia siirrettiin noin 250, maksoja 77 ja sydämiä sekä keuhkoja erikseen yli 20.

Lapsen sydänleikkaus meneillään Lastenklinikalla.
Sydänleikkaus Lastenklinikalla.Yle

Patrik Lassuksen mukaan raajojen siirtoja tehdään tulevaisuudessa varmasti nykyistä enemmän. Ongelmana on esimerkiksi käden siirroissa hermojen hidas toipuminen, jota ei nykyään vielä osata kiihdyttää.

– Parhaat tulokset saadaan silloin, kun siirretään mahdollisimman läheltä kämmentä. Hermoilla on silloin lyhyin toipumismatka. Jos siirretään olkapäästä alkaen, niin hermojen toipuminen on hitaampaa ja epätäydellisempää, Lassus sanoo.

HUS:ssa on valmisteltu käden siirto luovuttajalta potilaalle, mutta hanke on toistaiseksi jäissä. Maailmalla raajojen siirtoja on tehty vajaa 200.

Ruotsissa on tehty kohdunsiirtoja naisille, joilta on syntymästä saakka puuttunut kohtu. Näin he ovat voineet synnyttää lapsen. Synnytyksen jälkeen siirrännäiskohtu on poistettu.

3D-tulostamisesta odotetaan paljon

Kirurgit ja varaosien valmistajat käyttävät 3D-tulostusta hyväkseen. Pieniä nikamia, sydänläppiä ja jopa leukaluita on työstetty tällä tavalla. Materiaalien lujuus vain on esteenä laajemmalle käytölle. Kirurgi Patrik Lassus sanoo 3D-suunnittelun olevan arkipäivää leikkauksia valmisteltaessa.

Jos vaikka nenä puuttuu, niin voitaisiin 3D-printata nenä.

Patrik Lassus, plastiikkakirurgi, HUS

– Tavoite on, että pystyttäisiin ihoa tai rustoa viljelemään. Jos vaikka nenä puuttuu, niin voitaisiin 3D-printata nenä. Tutkimustyön alla nyt, todennäköisesti lähivuosikymmeninä ehkä tällaisia varaosia ihmisille tulee, päättelee Lassus.

Hurjimmissa visioissa tulostetaan eläviä soluja, joita voidaan asettaa hoidettavaan potilaaseen.

Uudet materiaalit

Turun yliopistossa (siirryt toiseen palveluun) kehitetään ainutlaatuista materiaalia, jossa bioaktiivinen lasi yhdistetään lujaan materiaaliin. Kallovammojen hoitoon edennyt tuote toimii niin, että implantti kiinnitetään potilaan kalloon ja veren mukana tulevat kantasolut saavat siirrännäinen luutumaan. Materiaali on jo varsin laajassa käytössä Euroopassa, kertoo professori Pekka Vallittu.

3D-tulostuksella luotu kalloimplantti.
3D-tulostyksella voidaan tehdä esimerkiksi kalloimplantin malli.Oxford Performance Materials

– Seuraava kohde tulee olemaan leukaluun alueella ja pikkuhiljaa lähivuosien aikana ihan varmasti siirrytään isomman kuormituksen kohteisiin eli putkiluihin, Vallittu selittää tulevaisuuden suunnitelmia.

Materiaalilla pystytään korvaaman nykyisin käytössä olevia muoveja ja metalleja. Kyseessä on suomalainen innovaatio, jota ei muualla tutkita tai valmisteta.

Biomateriaalia, korvataan kallon luita
Bioaktiivinen lasi ja luja materiaali yhdistetään luita korjaavaksi verkoksi. Kantasolut kasvattavat implantit osaksi ihmisen omaa luustoa.

– Täysin uusi alue on luoda pehmytosakudoksia tai pehmytosaliitoksia. Siellä on täysin avoin kenttä tehdä ihan uudenlaista tiedettä ja tutkimuksia, valottaa professori Pekka Vallittu.

Kantasoluhoidon läpimurto?

Luuydinsiirto on koeteltu keino leukemian hoidossa. Nyttemmin sitä kutsutaan kantasoluhoidoksi. Tampereen yliopistojen BioMediTechin Ihmisen varaosat -tutkimusohjelma (siirryt toiseen palveluun) on laaja poikkitieteellinen hanke (2011-), jossa kehitetään menetelmiä, joiden avulla ihmisen omista soluista voidaan rakentaa varaosia vaurioituneiden ja rappeutuneiden kehon osien tilalle.

Hermosoluja kuidulla
Hermosoluja kuidulla Tampereen yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston yhteisessä bioteknologiayksikössäAntti Eintola / Yle

Tähän mennessä on kantasoluhoitoja käytetty onnistuneesti luukadon ja virtsankarkailun hoidossa. Dosentti Susanna Miettisen mukaan alkamassa oleva eurooppalainen aivohalvauksien hoidon tutkimus voi antaa lähivuosina tuloksia, joista on heti hyötyä potilaiden hoidossa.

– Ollaan etenemässä potilashoitoihin aivohalvauksissa toivottavasti jo tämän vuoden puolella tai viimeistään ensi vuonna ja sarveiskalvon hoitoon ollaan tässä lähitulevaisuudessa antamassa kantasoluhoitoja, Miettinen kertoo.

Kantasoluja tutkitaan ympäri maailmaa ja vuonna 2012 japanilaistutkijan havainto poiki Nobel-palkinnon. Shinya Yamanaka pystyi jo kymmenen vuotta sitten palauttamaan ihmisen soluja eriytymättömiksi kantasoluiksi, jolloin tarve käyttää alkioiden kantasoluja väheni, samalla myös eettisten kyseenalaisuuksien pohdinta väheni.

Potilaan omilla soluilla hoidettaessa myös hylkimisreaktiot vähenevät.

Suuret odotukset

Dosentti Susanna Miettinen on varovainen arvioidessaan kantasoluhoitojen läpimurtoa. Odotukset ovat suuret, mutta huonosti kävi esimerkiksi selkäydinvammojen korjaushankkeessa.

– Jonkin verran selkäydinpotilaita on hoidettu monikykyisillä kantasoluilla. USA:ssa aloitettiin tällainen kliininen koe, mutta se loppui ilmeisesti rahoitusvaikeuksiin, yritys ei saanut rahoitusta taattua koesarjalleen, Miettinen kertaa.

Korvaproteesin 3D-tulostamista.
3D-tulostettua korvaimplanttia valmistetaan laboratoriossa.Sander Koning / EPA

Joka tapauksessa tutkimustuloksista käypään hoitoon ollaan etenemässä monella rintamalla.

Jonkin verran selkäydinpotilaita on hoidettu monikykyisillä kantasoluilla.

Susanna Miettinen, dosentti, Tampereen yliopisto, BioMediTech

– Ensimmäisenä kantasoluhoidoilla varmaan korvataan pankkikudoksia eli luita tai sarveiskalvoja. Mutta tulevaisuudessa hoitomuodot kehittyvät ja voidaan ajatella, että kantasoluilla korvataan ihan lääkehoitoja, dosentti Susanna Miettinen arvioi.

– Ei annetakaan potilaalle mitään kasvuhormonia vaan kantasoluja, jotka erittävät tiettyjä kasvutekijöitä potilaan parantamiseksi, Miettinen jatkaa.

Kantasolujen avulla pystytään myös tutkimaan lääkkeitä ilman turvautumista eläinkokeisiin.

Proteesit korvaavat edelleen raajoja

Kirurgi Patrik Lassus pohtii, milloin raaja kannattaa siirtää aivokuolleelta ihmiseltä tai vaihtoehtoisesti laittaa jalan tai käden tilalle proteesi.

– Proteesit ovat kehittyneet ja raajansiirto tulee kysymykseen esimerkiksi ihmiselle, jolta on amputoitu neljä raajaa. Maailmalla on tehty alaraajasiirtoja, mutta se on kyseenalaista, koska aika hyviä proteeseja on, Lassus toteaa.

Pääkallon malli, jonka punainen osa kuvaa kantasoluista kasvatettua luusiirrännäistä
Kantasoluilla on Tampereella pystytty kasvattamaan potilaalle uusi leukaluun osa.Yle Tampere

Proteesien kehittymisen huomaa konkreettisesti vieraillessaan Suomen proteesipalvelun työpisteillä. Apuvälineteknikot häärivät paitsi varsin perinteisten tekokäsien tai jalkojen ohella myös entistä enemmän mikroprosessorien ohjaamien nivelten kanssa.

Toimitusjohtaja Marco Storti esittelee kahta tekopolviniveltä, joiden hinta on kymmeniätuhansia euroja. Polvissa oleva tietotekniikka havaitsee käyttäjänsä kävelyrytminmuutokset ja joustavat epätasaisessa maastossa kuin oikea jalka.

– Tänä päivänä alaraajaproteeseissa, polven yläpuolisissa käytetään mikroprosessoripolvitekniikkaa, yläraajaproteeseissa käytetään myeloelektronista tekniikkaa, Storti kertoo.

Käsiproteesi lähikuvassa Rotary Bangaloren järjestämässä vuosittaisessa tapahtumassa Intiassa 3. tammikuuta 2014. Tapahtuma pyrkii tarjoamaan proteeseja invalidisoituneille tai fyysisestä vammasta kärsiville ihmisille.
Käsiproteeseissa on nykyään monta toimintoa.Jagadeesh Nv / EPA

Myeloelektoninen ohjaus tarkoittaa sitä, että hermoimpulssit välittyvät käden tyngästä sensorien avulla proteesiin, jolloin voidaan esimerkiksi tarttua tai käyttää näppäimistöä. Proteesia ei tarvitse erikseen käskyttää, vaan viesti kulkee kuten normaalissa kädessä aivoista kohti sormia. Proteeseihin on jopa saatu tuntoaisti lisättyä.

Apuväliteknikko Kalle Lindforsin mukaan käsiproteesin käyttö on hyvin yksilöllistä ja niihin voidaan rakentaa monia ominaisuuksia.

– Aikuisille saadaan lisää toimintoja, kaikki sormet liikkuu erikseen, joustavia ranteita, näitä voi ohjelmoida oman tarpeen mukaan, Lindfors kuvailee.

Proteeseja tarvitaan synnynnäisten vammojen sekä onnettomuuksien jälkeiseen hoitoon. Raajoja joudutaan amputoimaan myös diabeteksen ja verisuonisairauksien takia.

Kymmeniätuhansia tekoniveliä

Terveyden ja hyvinvoinnin laitos THL pitää yllä rekisteriä (siirryt toiseen palveluun), johon kirjataan kaikki Suomessa tehdyt implantit. Yleisimmin käytössä ovat lonkkien ja polvien tekonivelet.

Myös hammasimplantit korvaavavat vuosittain tuhansia oikeita hampaita. Ehkä tutuin proteesi ihmisille ovatkin tekohampaat.

Tiedot kerätään nykyään myös olkapään, kyynärpään, ranteen ja nilkan tekonivelleikkauksista. Suomalaisten olkapäihin asennetaan vuosittain viitisensataa tekoniveltä.

Rintasyövän takia monilla naisilla on proteesi poistetun rinnan kohdalla. Rintasyöpä (siirryt toiseen palveluun) on yleisin suomalaisnaisten syövistä, siihen sairastuu vuosittain 4800 naista.

Sydämen toimintaa sääteleviä tahdistimia (siirryt toiseen palveluun) asennetaan vuosittain satoja ja niiden määrän ennustetaan kasvavan. Niillä voidaan tasata sydämen syke halutulle nopeudelle tai korjata sydämen vajaatoiminta.

Ylen Elävän arkiston Parantava veitsi -ohjelmissa kerrottiin myös lapsen sydänleikkauksesta ja mahahaava-, korva- sekä keisarinleikkauksesta. Elinsiirrot alkoivat Suomessa 1960-luvulla.