Tautigeenejä paikannetaan

Tautigeenejä paikannetaan

Äskettäin valmistunut ihmisen koko perimän kattava geenimerkkien kartta mahdollistaa perinnöllisten tautien takana olevien geenien paikantamisen. Tautigeenin paikan tunteminen mahdollistaa kyseisen taudin diagnostiikan perheissä, joissa tautia esiintyy. Seuraavana päämääränä on tautigeenin eristäminen ja siinä olevan geenivirheen tunnistaminen, mikä mahdollistaa taudin kantajien tunnistamisen väestössä sekä luo perustan taudin hoidolle tulevaisuudessa.

Ihmisellä tunnetaan noin 5 000 perinnöllistä sairautta. Näistä vallitsevasti periytyviä (yksi kopio viallista geeniä aiheuttaa taudin) on noin 3 500 ja peittyvästi periytyviä (sairastumiseen tarvitaan viallinen geenipari eli geenivirhe peritään molemmilta vanhemmilta) noin 1 500. Jokainen kantaa perimässään 5-10 peittyvästi periytyvää viallista geeniä. Suomalaiseen tautiperintöön kuuluu noin 30 sairautta. Paria poikkeusta lukuunottamatta ne ovat peittyvästi periytyviä.

Useimpien perinnöllisten tautien perussyy on tuntematon. Taudin kliinisten oireiden ja ilmenemismuotojen perusteella voidaan joskus päätellä minkätyyppisen geenin viasta voisi olla kysymys. Esim. rustosairaudessa analysoidaan jotain ruston osaa koodittavaa geeniä. Monesti kuitenkin geenipaikan etsinnässä joudutaan turvautumaan systemaattiseen, koko perimän kattavaan hakuun, jolloin analysoidaan perimään paikannettuja geenimerkkejä ja yritetään osua geenimerkkiin, joka sijaitsee tautigeenin lähellä.

"Kilometritolppia"

KTL:n lääketieteellisen molekyyligenetiikan osastolle on kansainvälisessä yhteistyössä luotu tautigeenien paikannusyksikkö, jossa geenimonistuksen avulla tehokkaasti ja taloudellisesti voidaan analysoida ihmisen perimään hyvin paikannettuja "kilometritolppia", väestössä monimuotoisena esiintyviä geenimerkkejä. Geenimerkit kattavat kaikki ihmisen kromosomit ja muodostavat oivan työkalun ihmisperimän tautigeenien paikannukseen. Monistetut, eri yksilöillä erimittaiset alleelit erotellaan elektroforeesin avulla koon mukaan. Tavoitteena on kehittää geenimerkkianalytiikkaa yhä nopeampaan ja edullisempaan muotoon.

Tuhatkertaisia

Järjestelmällisesti eri kromosomeissa olevien geenimerkkien periytymistä perheissä vanhemmalta sairaalle lapselle seuraamalla löydetään lopulta geenimerkki, joka periytyy taudin mukana merkitsevästi useammin kuin sattuma edellyttäisi. Jos voidaan osoittaa, että

toisen palstan alkuun

tietty geenimerkki periytyy taudin mukana tuhat kertaa sattumanvaraista periytymistä useammin, taudin tiedetään "kytkeytyvän" tähän geenimerkkiin, eli tautia aiheuttava geenimutaatio sijaitsee kromosomissa aivan kyseisen merkin läheisyydessä.

Geenipaikannuksessa voidaan hyödyntää suomalaisen väestön pitkää eristyneisyyttä ja sitä oletusta, että useiden suomalaisten tautien takana on jokaisen taudin kohdalla yksi valtamutaatio.

Polymorfisia geenimerkkejä ja kytkentäanalyysejä käyttäen on paikannettu jo monta perinnöllisen taudin geenivirhettä. Vallitsevasti periytyvä Marfan-syndrooma on paikannettu kromosomiin 15 ja 3, peittyvästi periytyvää vaikeita aivovaurioita aiheuttavaa NCL-tautia kromosomeihin 1, 13 ja 16. Synnynnäisen munuaistaudin (CNF) geenipaikka on löytynyt kromosomista 19 ja kehitysvammaisuutta aiheuttavan Sallan taudin geenivirhe kromosomista 6. Viimeisimpiä geenilöytöjä ovat perinnöllisen autoimmuunitaudin (APECED) paikka kormosomissa 21 sekä lapsuusiässä alkavan selkäydin-pikkuaivo-oireyhtymän (IOSCA) paikka kromosomissa 10. Tarkat geenivirheet tiedetään paitsi Marfanin oireyhtymässä ja kehitysvammaisuuteen johtavassa AGU-taudissa myös suomalaisessa amyloidoosissa (FAF):

Oireettomia tunnistetaan

Tautigeenin paikantaminen tarjoaa välitöntä hyötyä potilaille ja heidän perheilleen, koska taudin diagnostiikka perheissä tulee mahdolliseksi. Se on myös välttämätön lähtökohta tautigeenin eristämiseen ja karakterisointiin. Tavoitteena on luonnehtia tarkoin geenivirhe sekä selvittää sen solu- ja kudostason seuraukset. Yhä useamman suomalaisen tautiperinnön oireettomat taudinkantajat voidaan jo tunnistaa. Tieto luo myös perustan taudin spesifiselle hoidolle tulevaisuudessa, oli se sitten geenihoito tai perinteinen hoito, joka voidaan tarkasti suunnitella. Osassa perinnöllisistä taudeista esiintyy oireita, jotka ovat yleisiä muissakin sairauksissa. Harvinaisen perinnöllisen taudin patogeneesin selvitys voi antaa tärkeää uutta tietoa, josta on hyötyä yleisimpienkin tautien perusvirheitä selvitettäessä. Tulokset antavat myös uutta tietoa suomalaisen tautiperinnön syntytavasta, siihen kuuluvien tautien erikoisesta maantieteellisestä leviämisestä ja esiintymisestä.

Aiheesta enemmän:
Kainulainen K ja Palotie L. Geenietsivä jäljittää väärää koodia. Tiede 2000 5:4-9, 1993.

Johanna Aaltonen,
Tuomas Klockars,KTL

Aineistoa lainattaessa lähde mainittava!