Kantasoluteknologia on tieteenala, jonka toivotaan tuovan uusia malleja useiden synnynnäisten tautien tutkimiseen ja lääkeaineiden turvallisuuden määrittämiseen. Ihmisen erittäin monikykyiset kantasolut kykenevät erilaistumaan kaikiksi ihmisen kehon sisältämiksi solutyypeiksi laboratorio-oloissa, mukaan lukien sydänlihassoluiksi. Näitä laboratoriossa erilaistettuja sydänlihassoluja voidaan käyttää esimerkiksi perustutkimuksiin, jotka eivät ole ennen olleet mahdollisia: sydämestä eristetyt sydänlihassolut eivät syki lainkaan laboratorio-oloissa ja menettävät muutamassa päivässä sydänlihassoluille ominaiset piirteensä. Erittäin monikykyisiä kantasoluja ovat alkion kantasolut ja uudelleenohjelmoidut kantasolut eli ns. iPS-solut. iPS-soluteknologia mahdollistaa jo erilaistuneiden ihon solujen muuttamisen takaisin kantasoluiksi soluviljelyoloissa. Näin ollen kaikista yksilöistä voidaan tuottaa erittäin monikykyisiä kantasoluja, jotka sisältävät kyseisen henkilön geenit. Ihmisen iPS-solut mahdollistavatkin sairaus- ja mutaatiospesifisten kantasolulinjojen tuottamisen ja siten perinnöllisten tautien tutkimisen. Esimerkiksi perinnöllinen sydänsairaus nimeltä pitkä QT oireyhtymä vaikuttaa sydämen sähköisiin ominaisuuksiin ja voi johtaa pahimmillaan jopa äkkikuolemaan. Oireyhtymälle ei ole olemassa eläinmallia, joten iPS-soluista erilaistettujen sydänlihassolujen toivotaan tuovan uutta tietoa taudin patogeneesistä sekä mahdollistavan uusien hoitomuotojen kehityksen.

Ihmisen erittäin monikykyisistä kantasoluista erilaistetut sydänlihassolut sykkivät spontaanisti soluviljelyssä ja ilmentävät sydänlihassoluille ominaisia merkkiaineita, esimerkiksi rakenneproteiineja ja sähköiseen toimintaan tarvittavia ionikanavia. Erilaistettujen sydänsolujen sähköiset ominaisuudet ja vasteet eri lääkeaineille muistuttavat ominaisuuksiltaan ihmisen sydänlihassoluja.

Väitöskirjatutkimuksessani tarkasteltiin ihmisen erittäin monikykyisten kantasolujen erilaistumista. Sydänlihassolujen sähköisiä ominaisuuksia analysoidaksemme kehitimme uuden tietokoneohjelman yhteistyössä Tampereen teknillisen yliopiston kanssa. Tuotimme myös kantasoluja (iPS-soluja) potilaista, joilla on pitkä QT oireyhtymä ja osoitimme, että näistä linjoista erilaistetuilla sydänlihassoluilla olevan samanlainen sähköisen toiminnan virhe kuin potilaillakin. Tutkimme näillä soluilla useiden käytössä olevien lääkeaineiden vaikutuksia sydänsolujen toimintaan ja totesimme potilassolujen olevan tavallisia sydänsoluja alttiimpia rytmihäiriöille.

Väitöskirjatutkimusten perusteella voidaan todeta ihmisen erittäin monikykyisten kantasolujen kykenevän erilaistumaan toiminnallisiksi sydänlihassoluiksi, joiden avulla voidaan tutkia niiden molekylaarisia ja sähköisiä ominaisuuksia. Lisäksi potilasspesifisistä iPS-soluista erilaistetut sydänlihassolut tuottavat oikeanlaisen sairauden ilmiasun laboratorio-oloissa, mikä luo toivoa tarkempien tautimekanismien tutkimiselle tulevaisuudessa ja mahdollistaa myös uusien lääkkeiden kehittämisen.