Syypäänä äidin geenit: koirien silmäsairaustutkimus paljasti uudenlaisen periytymistavan

Professori Hannes Lohen tutkimusryhmä Helsingin yliopistosta on tehnyt uuden geenilöydön koirien perinnöllisestä silmäsairaudesta. Virhe RBP4-geenissä aiheuttaa synnynnäisiä silmän kehityshäiriöitä ja sokeutta. Tutkimuksessa löytyi myös uusi periytymismalli, sillä sairaus puhkeaa vain, jos sekä äitikoira että pentu ovat geenivirheen suhteen samaperimäisiä. Tutkijat epäilevät, että samanlainen ilmiö saattaa olla luultua yleisempi muidenkin kehityshäiriöiden taustalla.

Kansainvälinen tutkimusyhteistyö Helsingin yliopiston, yhdysvaltalaisen UC Davis -yliopiston ja Jyväskylän yliopiston välillä on johtanut merkittävään läpimurtoon, kun tutkijat löysivät uudenlaisen periytymistavan selvittäessään vehnäterrieri-koirarodussa ilmenevän perinnöllisen silmäsairauden geneettistä taustaa.

Projekti alkoi vuonna 2011, kun kasvattajat ottivat yhteyttä Helsingin yliopiston koiragenetiikan tutkimusryhmään. Rodussa oli syntynyt pentueita, joissa usealla pennulla oli vakavia silmän kehityshäiriöitä. Samanlaisia oireita nähdään ihmisillä niin sanotussa Microphthalmia-Anophthalmia-Coloboma (MAC) -tautiperheessä, joka on merkittävä syy lapsuusiän sokeudelle.

– Toivon, että löytömme voisi auttaa ymmärtämään paremmin myös ihmisillä ilmenevää sairautta, pohtii ELL Maria Kaukonen, julkaisun ensimmäinen kirjoittaja ja väitöskirjatutkija Helsingin yliopistosta.

Geenivirhe aiheuttaa A-vitamiinin puutoksen, joka on tunnettu riskitekijä silmäsairauksille

Sairaiden ja terveiden koirien perimiä vertailemalla geenivirhe pystyttiin paikantamaan RBP4-geeniin, jonka tuottaman proteiinin tehtävä on kuljettaa A-vitamiinia maksassa olevasta varastosta muihin kudoksiin. Raskauden aikana A-vitamiinin kuljetus on kriittisen tärkeää, sillä sikiössä sen puutos aiheuttaa kehityshäiriöitä. Raskauden aikana sikiö saa A-vitamiinia istukan välityksellä äidiltään.

– Löytämämme geenivirhe johtaa vialliseen proteiiniin, jota ei eritetä kunnolla maksasta. Seurauksena on proteiinin ja A-vitamiinin alentunut määrä veressä, toteaa tutkimuksen johtaja, professori Hannes Lohi.

RPB4 on aiemmin liitetty ihmisillä ilmenevään MAC-tautiin. Uusi tutkimus osoittaa jälleen kerran, että ihminen ja koira kärsivät samoista sairauksista ja että niiden geneettiset syyt ovat hyvin samankaltaisia.

Uusi periytymismalli

Tutkimuksessa löydettiin aivan uudenlainen periytymismalli, jota ei ole ennen kuvattu millään lajilla. Sairaus puhkeaa vain, jos sekä pentu että äitikoira ovat samaperintäisiä eli homotsygootteja geenivirheen suhteen. Normaalisti resessiivisissä sairauksissa vain yksilön omat geenit määrittävät sen riskin sairastua.

– Löytömme alleviivaa äidin ja sikiön herkkää vuorovaikutusta raskauden aikana. Pidän mahdollisena, että vastaavanlainen periytymistapa voi olla muidenkin kehityshäiriöiden taustalla, selittää Hannes Lohi.

Geenitesti diagnostiikan ja jalostuksen avuksi

Tutkimuksen osana kehitettiin geenitesti eläinlääkärien ja koirankasvattajien käyttöön. Geenitestiä hyödyntämällä kasvattajat voivat ehkäistä sairauden ilmenemisen. Eläinlääkärit voivat käyttää testiä diagnoosin varmistuksessa. Tähän mennessä geenivirhe on löytynyt vain vehnäterriereiltä, mutta Kaukosen mukaan on mahdollista, että sitä ilmenee muissakin roduissa.

Alkuperäinen artikkeli
 

Maria Kaukonen, Sean Woods, Saija Ahonen, Seppo Lemberg, Maarit Hellman, Marjo K. Hytönen, Perttu Permi, Tom Glaser, Hannes Lohi. Maternal Inheritance of a Recessive RBP4 Defect in canine congenital eye disease. Cell Reports 2018 May 29;23(9). doi: 10.1016/j.celrep.2018.04.118.

Tutkimusta rahoittivat Mary ja Georg C. Ehnroothin säätiö, Evald ja Hilda Nissin säätiö, Suomen Akatemia, Jane ja Aatos Erkon säätiö, Suomen Eläinlääketieteen säätiö, Genoscoper Oy, Wisdom Health ja US National Institutes of Health (EY19497).

Lue lisää aiheesta: Elämäntieteet