17.11.2014 - 08:00

Suomalaistutkijat tunnistivat uuden syyn etenevälle geneettiselle epilepsialle

Professori Anna-Elina Lehesjoen ja professori Aarno Palotien tutkimusryhmät Helsingin yliopistosta ja Folkhälsanin tutkimuskeskuksesta ovat tunnistaneet uuden geenin etenevän myoklonusepilepsian taustalla. Tämän kansainvälisen yhteistyöhankkeen tulokset julkaistiin tänään 17.11.2014 arvostetussa Nature Genetics –tiedelehdessä.

Etenevät myoklonusepilepsiat (PME) ovat harvinaisia, perinnöllisiä ja yleensä ennen aikuisikää ilmeneviä hermostorappeumasairauksia, joihin liittyy epileptisiä kohtauksia ja liikuntakykyä rajoittavia tahdottomia lihasnykinöitä (myoklonus). Hankkeen tavoitteena oli tunnistaa tämän sairauden taustalla olevat geenivirheet modernien sekvensointimenetelmien avulla. Tutkijoilla oli käytettävissään 84 potilaan aineisto, joka on kerätty kansainvälisen yhteistyön avulla yli 20 vuoden aikana.

Sairauden taustalla oleva geenivirhe selvitettiin lähes kolmasosalla tutkimukseen osallistuneista potilaista. Tutkimuksen tulokset lisäävät tietoa epilepsian taustalla olevista periytymismalleista ja molekyylimekanismeista, mikä on keskeistä paremman diagnostiikan ja hoitojen kehittämiselle. Tutkimus osoittaa myös, että modernit DNA:n analyysikeinot ovat tehokkaita harvinaisten, vakavien geneettisten sairauksien syiden selvittämisessä.

Tutkimuksen merkittävin ja yllättävin löydös oli se, että toistuvasti samaan kohtaan kaliumionikanavageenissä KCNC1 syntyvä mutaatio selittää merkittävän osan tautitapauksista. Sama geenivirhe löytyi yhteensä 13 potilaalta. Kyseinen mutaatio ei ole periytynyt vanhemmilta vaan on syntynyt joko sukusoluissa tai hedelmöittyneessä munasolussa. Tällaisia nk. de novo -mutaatioita on jokaisella ihmisellä useita kymmeniä, mutta ne ovat vain harvoin haitallisia. Tutkijat arvioivat, että tämä mutaatio ilmenee noin yhdessä hedelmöityksessä 5,7 miljoonasta, joten se löytynee maailmanlaajuisesti sadoilta potilailta.

”Kiehtovaa löydöksessä on se, että tämä yksittäinen geenivirhe löytyy näin monelta potilaalta ympäri maailmaa. Tämä mutaatiokohta on esimerkki ihmisen perimän osista, jotka toimivat ikään kuin ukkosenjohdattimina – kuten salamat tapaavat osua maanpinnasta erottuviin kohteisiin myös tietyt perimän kohdat ovat keskimääräistä alttiimpia mutaatioille”, toteaa tutkimusaineiston analysoinnista vastannut väitöskirjatyöntekijä Mikko Muona.

Tutkimuksessa löydetty uusi geenivirhe kohdistuu aivoissa ilmenevään kaliumionikanavaan, jolla on keskeinen rooli aivojen viestinvälityksessä. Mutaation seurauksena potilaiden hermosolujen toimintaa estävät signaalit vähentyvät tietyissä aivojen osissa, mikä altistaa potilaat epileptisille kohtauksille ja lihasnykinöille lapsuudesta alkaen.

”Se, että mutaatio kohdistuu verrattain hyvin tunnettuun ionikanavaan, luo toivoa hoitokeinojen kehittämiselle. Muihin vastaaviin ionikanaviin kohdistuvia epilepsialääkkeitä tunnetaan ja jatkotutkimuksissa onkin tarkoituksena etsiä molekyyliä, joka palauttaisi tässä tutkimuksessa esille nousseen ionikanavan toiminnan potilailla”, kertoo professori Lehesjoki.

Hankkeen tutkijat korostavat yhteistyön merkitystä tutkimukselle. ”Tämä projekti on erinomainen esimerkki siitä, että merkittävimmät edistysaskeleet sairauksien geneettisen taustan tutkimuksessa saadaan, kun eri maiden potilasaineistot ja osaaminen liitetään yhteen”, toteaa Melbournen yliopiston professori Samuel Berkovic, jolla oli keskeinen panos tutkimuksen potilasaineiston kokoamisessa.

Tutkimus tehtiin Helsingin yliopiston Suomen molekyylilääketieteen instituutissa, Neurotieteen tutkimuskeskuksessa ja lääketieteellisen tiedekunnan molekyylineurologian tutkimusohjelmassa sekä Folkhälsanin tutkimuskeskuksessa. Keskeisimmät ulkomaiset tutkimukseen osallistuneet instituutit olivat Wellcome Trust Sanger Institute Englannissa, Tübingenin yliopisto Saksassa, Melbournen yliopisto Australiassa ja useat yliopistot Italiassa.

 

Kuva: Mutaatiot (salamat) 13 potilaalla osuvat samaan kohtaan KCNC1-geeniä ja saavat kaliumionikanavan toimimaan virheellisesti, mikä puolestaan johtaa etenevään epilepsiaan.

 

Alkuperäinen julkaisu:

Mikko Muona, Samuel F Berkovic, Leanne M Dibbens, Karen L Oliver, Snezana Maljevic, Marta A Bayly, Tarja Joensuu, ..., Mark J Daly, Steven Petrou,  Holger Lerche, Aarno Palotie, Anna-Elina Lehesjoki

A recurrent de novo mutation in KCNC1 causes progressive myoclonus epilepsy. Nature Genetics http://www.nature.com/doifinder/10.1038/ng.3144

Lisätietoja:

Prof. Anna-Elina Lehesjoki

anna-elina.lehesjoki@helsinki.fi

puh:  050 505 8894

 

 

Last updated: 14.10.2015 - 12:38