Perinnölliset silmäsairaudet ovat yksi yleisin koirien hyvinvointia heikentävä sairausryhmä. Eläinlääkäri Maria Kaukonen selvitti väitöskirjatutkimuksessaan kolmen perinnöllisen ja sokeuttavan silmäsairauden geneettistä taustaa käyttäen uusimpia koko perimän laajuisia tutkimusmenetelmiä. Tutkimuskohteina oli silmän alikehittyneisyys eli mikroftalmia vehnäterriereillä, glaukooma harmailla norjanhirvikoirilla ja etenevä verkkokalvorappeuma kääpiösnautsereilla.
Kaukosen tutkimustuloksiin perustuen koirajalostuksen ja diagnostiikan tueksi kehitettiin kolme uutta geenitestiä.
– Sairautta aiheuttavien geenivirheiden löytyminen on mahdollistanut geenitestien kehittämisen. Geneettisen syyn selviäminen auttaa myös ymmärtämään paremmin sairauksien syntyä, Kaukonen kertoo.
Uudenlainen äidistä riippuvainen periytymismalli
Kaukonen selvitti vehnäterriereillä ilmenevän silmän alikehittyneisyyden eli mikroftalmian geneettistä taustaa. Mikroftalmian syyksi paljastui virhe RBP4-geenissä.
Normaalitilanteessa RBP4 kuljettaa tiineyden aikana A-vitamiinia emältä pennulle. A-vitamiini on tärkeä useiden elinten normaalille kehittymiselle, ja silmä on sen puutokselle herkin.
– Nyt löydetty geenivirhe aiheuttaa kehittyville koiranpennuille A-vitamiinin puutteen, mikä puolestaan johtaa silmän kehityksen häiriintymiseen, Kaukonen selventää.
Samalla löytyi uudenlainen äidistä riippuvainen periytymistapa, sillä sairaus ilmeni vain, jos sekä emä että pentu olivat geenivirheen suhteen samaperintäisiä. Tavanomaisissa peittyvästi periytyvissä sairauksissa terveet vanhemmat ovat geenivirheiden kantajia eivätkä samaperintäisiä.
– Tietojemme mukaan tutkimus kuvaa ensimmäistä kertaa tällaisen äidistä riippuvaisen periytymistavan millään lajilla. Tulokset ovat hyvin jännittäviä, ja tulevaisuudessa tällaisen periytymistavan mahdollisuus on syytä ottaa huomioon erityisesti kehityshäiriöitä tutkittaessa, toteaa Kaukonen.
Tulokset hyödyttävät myös ihmispotilaita
Väitöstutkimuksessaan Kaukonen selvitti myös harmailla norjanhirvikoirilla ilmenevän avokulmaglaukooman ja kääpiösnautsereilla esiintyvän etenevän verkkokalvorappeuman geneettiset syyt. Molemmat sairaudet vaivaavat myös ihmispotilaita ja maailmanlaajuisesti niistä kärsivät miljoonat ihmiset. Eläinlääketieteessä geenitestaus tarjoaa tehokkaan keinon estää uusien sairastapausten puhkeamisen. Ihmisillä geenitiedon karttuminen mahdollistaa myös geeniterapian kehittämisen.
– Väitöstyöni aikana markkinoille tuli ensimmäinen kaupallinen geeniterapiaan pohjautuva lääkevalmiste. Tulevaisuudessa vastaaville lääkevalmisteille on varmasti kova kysyntä, sillä geeniterapiaan pohjautuvilla menetelmillä voidaan hoitaa sairauksia, joihin ei aiemmin ole ollut mitään hoitokeinoa, Kaukonen pohtii.
Professori Hannes Lohen ryhmän ylläpitämässä koirien DNA-pankissa on tällä hetkellä näytteet yli 70 000 lemmikkikoirasta, joista noin puolet on tutkittu silmäsairauksiin perehtyneiden eläinlääkäreiden toimesta.
– Tutkimusresurssina aineisto on täysin poikkeuksellinen ja tarjoaa erinomaiset edellytykset myös tuleville geenilöydöille, Kaukonen summaa.
Kaukosen väitöstutkimus on osa professori Lohen laajempaa koirien perinnöllisten sairauksien genetiikkaa kartoittavaa hanketta.
Väitös
ELL Maria Kaukonen väittelee tohtoriksi Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta: ”Genetics of three canine eye disorders”. Väitöstilaisuus on torstaina 5.12.2019 klo 12 Porthanian Suomen Laki -salissa (Yliopistonkatu 3). Vastaväittäjänä toimii professori Alison Hardcastle (University College London, Iso-Britannia) ja kustoksena professori Hannes Lohi.