Uusi hermorappeumasairaus ja sitä aiheuttava geenivirhe tunnistettu

2c3e901c-6ee2-4a6c-8b21-7062067b6a39-main_image

Lagotto Romagnolo. Kuva: Marko Saren.

Professori Hannes Lohen (HY ja Folkhälsan) ja Tosso Leebin (Bernin yliopisto) tutkimusryhmien johtama kansainvälinen hanke yhteistyössä Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisen tiedekunnan neurologiaan ja patologiaan erikoistuneiden eläinlääkäreiden kanssa ovat tunnistaneet koirista uuden hermorappeumasairauden ja siihen liittyvän toimintahäiriön ATG4D-geenistä. Tutkimustulokset avaavat uusia näkymiä hermosolujen toimintaan ja parempien hoitomuotojen kehittämiseen hermorappeumasairauksiin. Lisäksi ATG4D-geenia voidaan pitää ehdokasgeeninä ihmisillä esiintyviin vastaavantyyppisiin rappeumasairauksiin. Tutkimus julkaistiin arvostetussa PLoS Genetics –lehdessä 15.4.2015.

Suomalais-sveitsiläinen tutkimusyhteistyö on johtanut läpimurtoon Lagotto Romagnolo -rotua koskevassa aivotutkimuksessa. Lagotto Romagnolo on Italiasta maailmalle levinnyt mm. tryffelien etsitään käytetty koirarotu. Rotu on ollut geenitutkijoiden kiinnostuksen kohteena siinä esiintyvien erilaisten periytyvien hermostosairauksien vuoksi. Nyt julkaistu tutkimus paljastaa rodusta uudentyppisen hermorappeumasairauden, jonka patologiset löydökset näkyvät keskushermoston lisäksi myös monissa muissa elimissä. Sairaat koirat kärsivät pääasiallisesti pikkuaivojen toimintahäiriöistä, joka näkyy liikekoordinaation puutteena. Osalla sairaista koiria esiintyy myös epänormaaleja silmänliikkeitä sekä käytösmuutoksia. Sairauden alkamisikä vaihtelee neljästä kuukaudesta neljään vuoteen.

Geenilöytö avaa näkymiä hermorappeumien syihin

Geneettiset tutkimukset paljastivat hermorappeumaa sairastavilta koirilta yhden emäksen muutoksen ATG4D-geenissä. ATG4D-geenin toiminta liittyy erityiseen solunsisäiseen ”puhdistusjärjestelmään” eli autofagosytoosimekanismiin, jonka välityksellä solu hajottaa esimerkiksi vaurioituneita soluelimiä ja pitää yllä solujen normaalitoimintaa. Mekanismi on tärkeä myös solujen ravintoaineiden kierrättäjä haastavammissa olosuhteissa kuten nälkiintymisen aikana. Sairaiden koirien aivokudoksesta löytyikin merkkejä autofagosytoosin häiriintymisestä.

ATG4D-geeniä ei ole aiemmin liitetty perinnöllisiin sairauksiin ja sitä voidaan pitää näiden tutkimustulosten myötä hyvänä ehdokasgeeninä ihmisillä esiintyviin vastaavantyyppisiin rappeumasairauksiin. ”Uusi geenilöytö mahdollistaa varsinaisen tautimekanismin selvittämisen yksityiskohtaisemmin ja auttaa samalla ymmärtämään hermoston normaaleja toimintamalleja. Tutkimuksella voi olla laajempaakin merkitystä hermorappeumien ymmärtämisessä ja hoitamisessa tulevaisuudessa”, iloitsee professori Hannes Lohi. Koiramallia voi olla mahdollista tulevaisuudessa hyödyntää myös uusien terapiamuotojen kehittämisessä.

Geenitesti auttaa jalostuksessa ja diagnostiikassa

Tutkimuksen tulokset ovat jo suoraan edistäneet Lagotto Romagnolo –rodun terveyttä geenivirheen kantajien tunnistamiseksi kehitetyn geenitestin välityksellä. ”Geenitesti auttaa jalostusvalintojen lisäksi myös eläinlääkäreiden diagnostiikkaa. Rodussa esiintyy samankaltaisia hermostosairauksia ja geenitestiä voi hyödyntää niiden erotusdiagnostiikassa. Tämä edistää myös vielä ratkaisemattomien hermostosairauksien geenikartoituksia rodussa”, kertoo artikkelin ykköskirjoittaja, väitöskirjatutkija Kaisa Kyöstilä. Tutkimus on osa hänen pian valmistuvaa väitöskirjatyötään.

Tutkimusprojekti on hyvä esimerkki kliinisen ja perustutkimuksen yhteistyöstä, sillä hankkeessa oli mukana tutkijoita mm. eläinlääketieteellisen tiedekunnan neurologian ja patologian yksiköistä sekä eläinneurologeja eri puolilta Eurooppaa.

Alkuperäinen artikkeli:

K Kyöstilä, P Syrjä,V Jagannathan, G Chandrasekar,TS Jokinen, EH Seppälä, D Becker, M Drögemüller, E Dietschi, C Drögemüller, J Lang, F Steffen, C Rohdin, KH Jäderlund, AK Lappalainen, K Hahn, P Wohlsein, W Baumgärtner, D Henke, A Oevermann, J Kere,H Lohi, T Leeb. A Missense Change in the ATG4D Gene Links Aberrant Autophagy to a Neurodegenerative Vacuolar Storage Disease. PLOS Genet.2015. DOI: 10.1371/journal.pgen.1005169.

Professori Hannes Lohen johtama tutkimusryhmä toimii Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessa ja lääketieteellisessa tiedekunnassa sekä Folkhälsanin tutkimuskeskuksessa. Professori Lohen tutkimusta ovat tukeneet mm. Helsingin yliopisto, Suomen Akatemia, Sigrid Juseliuksen säätiö, Euroopan tiedeneuvosto, Biocentrum Helsinki, Jane ja Aatos Erkon Säätiö sekä Folkhälsanin tutkimuskeskus.