Fluorescence-based imaging of cellular defect in lysinuric protein intolerance (LPI)

Fluoresenssiperusteiset kuvantamismenetelmät lysinurisen proteiini-intoleranssin (LPI) soluhäiriön tutkimuksessa Lysinurinen proteiini-intoleranssi on suomalaiseen tautiperintöön kuuluva autosomaalisesti peit¬tyvästi periytyvä sairaus, jonka aiheuttaa kationisten aminohappojen kuljetushäiriö munuaisten ja ohutsuolen epiteelisolujen basolateraalikalvolla. Aminohappojen kuljetushäiriö johtaa moniin oirei¬siin, kuten kasvuhäiriöön, osteoporoosiin, immuunijärjestelmän häiriöihin, oksenteluun ja runsaspro¬teiinisen ravinnon nauttimisen jälkeiseen hyperammonemiaan. LPI-geeni SLC7A7 (solute carrier family 7 member 7) koodaa y+LAT1 proteiinia, joka on basolateraali¬nen kationisten ja neutraalien aminohappojen kuljettimen kevyt ketju, joka muodostaa heterodimee¬rin raskaan alayksikön 4F2hc:n kanssa. Tällä hetkellä SLC7A7-geenistä tunnetaan yli 50 LPI:n aiheut¬tavaa mutaatiota. Tässä tutkimuksessa erityyppisiä y+LAT1:n LPI-mutaatiota sekä yhdeksän C-terminaalista polypep¬tidiä lyhentävää deleetiota kuvannettiin nisäkässoluissa y+LAT1:n GFP (green fluorescent protein) -fuusioproteiineina. Tulokset vahvistivat muissa soluissa tehdyt havainnot siitä, että 4F2hc on edel¬lytyksenä y+LAT1:n solukalvokuljetukselle, G54V-pistemutantti sijaitsee solukalvolla samoin kuin vil¬lityyppinen proteiini, mutta lukukehystä muuttavia ja proteiinia lyhentäviä mutantteja ei kuljeteta solukalvoon. Lisäksi havaittiin, että poikkeuksena tästä säännöstä ovat y+LAT1-deleetioproteiinit, joista puuttui korkeintaan 50 C-terminaalista aminohappoa. Nämä lyhentyneet kuljettimet sijaitsevat solukalvolla kuten villityyppiset ja LPI-pistemutanttiproteiinit. Dimerisaation osuutta kuljetushäiriön synnyssä tutkittiin käyttämällä fluorescence resonance energy transfer (FRET) menetelmää. Heterodimeerin alayksiköistä kloonattiin ECFP (cyan) ja EYFP (yellow) fuusioproteiinit, joita ilmennettiin nisäkässoluissa, ja FRET mitattiin virtaussytometri-FRET -menetel¬mällä (FACS-FRET). Tutkimuksissa kaikkien mutanttien havaittiin dimerisoituvan yhtä tehokkaasti. Kul¬jetushäiriön syynä ei siten ole alayksiköiden dimerisaation estyminen mutaation seurauksena. Tutkimuksessa havaittiin, että kaikki mutantti-y+LAT1-transfektiot tuottavat vähemmän transfektoi¬tuneita soluja kuin villityyppisen y+LAT1:n transfektiot. Solupopulaatioissa, joihin oli tranfektoitu lu¬kukehystä muuttava tai stop-kodonin tuottava mutaatio havaittiin suurempi kuolleisuus kuin saman näytteen transfektoitumattomissa soluissa, kun taas villityyppistä tai G54V-pistemutanttia tuottavas¬sa solupopulaatiossa oli pienempi kuolleisuus kuin saman näytteen fuusioproteiinia ilmentämättö¬missä soluissa. Tulos osoittaa mutanttiproteiinien erilaiset vaikutukset niitä ilmentäviin soluihin, joko suoraan y+LAT1:n tai 4F2hc:n kautta aiheutuneina. LPIFin SLC7A7 lähetti-RNA:n määrä ei merkittävästi poikennut villityyppisen määrästä fibroblasteissa ja lymfoblasteissa. SLC7A7:n promoottorianalyysissä oli osoitettavissa säätelyalueita geenin 5’ ei-koo¬daavalla alueella sekä ensimmäisten kahden intronin alueella. LPI-taudin tautimekanismin kannalta keskeisin tekijä on kuitenkin aminohappokuljetuksen häiriö, jonka vaikutuksesta näistä aminohapoista riippuvaiset prosessit elimistössä eivät toimi normaalisti. Havaittu virheellinen y+LAT1/4F2hc kuljetuskompleksin sijainti edellyttää lisätutkimuksia sen mahdol¬lisen kliinisen merkityksen selvittämiseksi.

Critical elements underpinning the emergence of the medical game ecosystem: gamifying traumatic brain injury rehabilitation in Finland

The healthcare sector is currently in the verge of a reform and thus, the medical game research provide an interesting area of research. The aim of this study is to explore the critical elements underpinning the emergence of the medical game ecosystem with three sub-objectives: (1) to seek who are the key actors involved in the medical game ecosystem and identify their needs, (2) to scrutinise what types of resources are required in medical game development and what types of relationships are needed to secure those resources, and (3) to identify the existing institutions (‘the rules of the game’) affecting the emergence of the medical game ecosystem. The theoretical background consists of service ecosystems literature. The empirical study conducted is based on the semi-structured theme interviews of 25 experts in three relevant fields: games and technology, health and funding. The data was analysed through a theoretical framework that was designed based upon service ecosystems literature. The study proposes that the key actors are divided into five groups: medical game companies, customers, funders, regulatory parties and complementors. Their needs are linked to improving patient motivation and enhancing the healthcare processes resulting in lower costs. Several types of resources, especially skills and knowledge, are required to create a medical game. To gain access to those resources, medical game companies need to build complex networks of relationships. Proficiency in managing those value networks is crucial. In addition, the company should take into account the underlying institutions in the healthcare sector affecting the medical game ecosystem. Three crucial institutions were identified: validation, lack of innovation supporting structures in healthcare and the rising consumerisation. Based on the findings, medical games cannot be made in isolation. A developmental trajectory model of the emerging medical game ecosystem was created based on the empirical data. The relevancy of relationships and resources is dependent on the trajectory that the medical game company at that time resides. Furthermore, creating an official and documented database for clinically valdated medical games was proposed to establish the medical game market and ensure an adequate status for the effective medical games. Finally, ecosystems approach provides interesting future opportunities for research on medical game ecosystems.

Critical elements underpinning the emergence of the medical game ecosystem:gamifying traumatic brain injury rehabilitation in Finland

The healthcare sector is currently in the verge of a reform and thus, the medical game research provide an interesting area of research. The aim of this study is to explore the critical elements underpinning the emergence of the medical game ecosystem with three sub-objectives: (1) to seek who are the key actors involved in the medical game ecosystem and identify their needs, (2) to scrutinise what types of resources are required in medical game development and what types of relationships are needed to secure those resources, and (3) to identify the existing institutions (‘the rules of the game’) affecting the emergence of the medical game ecosystem. The theoretical background consists of service ecosystems literature. The empirical study conducted is based on the semi-structured theme interviews of 25 experts in three relevant fields: games and technology, health and funding. The data was analysed through a theoretical framework that was designed based upon service ecosystems literature. The study proposes that the key actors are divided into five groups: medical game companies, customers, funders, regulatory parties and complementors. Their needs are linked to improving patient motivation and enhancing the healthcare processes resulting in lower costs. Several types of resources, especially skills and knowledge, are required to create a medical game. To gain access to those resources, medical game companies need to build complex networks of relationships. Proficiency in managing those value networks is crucial. In addition, the company should take into account the underlying institutions in the healthcare sector affecting the medical game ecosystem. Three crucial institutions were identified: validation, lack of innovation supporting structures in healthcare and the rising consumerisation. Based on the findings, medical games cannot be made in isolation. A developmental trajectory model of the emerging medical game ecosystem was created based on the empirical data. The relevancy of relationships and resources is dependent on the trajectory that the medical game company at that time resides. Furthermore, creating an official and documented database for clinically validated medical games was proposed to establish the medical game market and ensure an adequate status for the effective medical games. Finally, ecosystems approach provides interesting future opportunities for research on medical game ecosystems