Skotlantilainen hiiri ja suomalainen potilas paljastivat Parkinsonin taudin periytyvän muodon taustalla piilevän geenivirheen

Skotlantilaisen hiiren ja suomalaisen potilaan väliltä löytyi yllättävä molekyylitason linkki, joka johdatti tutkijat Parkinsonin tautiin liittyvän geenivirheen jäljille. Tulokset saattavat avata uusia mahdollisuuksia hoitomenetelmien kehittämiselle.
Artistic impression of patient MRI from McWilliams et al., 2018

Muokattu MRI-kuva Parkinson-potilaan aivoista. (McWilliams et al.)

Parkinsonin tauti on etenevä neurologinen sairaus, johon ei ole olemassa parantavaa hoitoa ja jonka syitä ei tarkasti tunneta. Taudin varhain ilmenevään periytyvään muotoon on aikaisemmissa tutkimuksissa yhdistetty kaksi geeniä, jotka tuottavat Pink1 ja Parkin -proteiineja. Näillä proteiineilla on keskeinen rooli aivosolujen suojaamisessa vaurioilta.

Skotlantilaisen Dundeen yliopiston tutkijat osoittivat professori Miratul Muqitin johtamassa, vuonna 2012 julkaistussa tutkimuksessa (Kondapalli & al, 2012, Open Biology) että Pink1 hälyttää solujen ’energiaverkossa’ tapahtuneista vaurioista ja toimii lisävaurioita vastaan käynnistämällä Parkin-geenin toiminnan. Parkinin käynnistävä ’molekyylikytkin’ on aminohappo nimeltä seriini-65. Sitä, onko seriini-65:llä merkitystä elimistön toiminnalle, ei kuitenkaan tiedetty.

Tutkijat halusivat selvittää, mitä Parkin-kytkimen kääntö off-asentoon vaikuttaisi elävässä elimistössä. He kehittivät tätä varten geneettisesti muokatun hiirimallin, ja havaitsivat, että hiirille kehittyi Parkinsonin taudin kaltaisia oireita. Olisiko siis seriini 65 -kytkimellä roolia Parkinsonin taudissa?

Ratkaisun avain löytyi yllättäen Suomesta:

– Lääkäri Risto Pohjolan-Pirhonen yhdessä akatemiaprofessori Anu Wartiovaaran ja professori Pentti Tienarin kanssa löysi suomalaisen Parkinsonin tautia sairastavan potilaan, jolla geenivirhe poisti seriini-65:n, samalla tavalla kuin Dundeen yliopiston hiirillä, kertoo jatkotutkimusta Dundeessa vetänyt tutkija Tom McWilliams. Nykyään McWilliams työskentelee apulaisprofessorina ja akatemiatutkijana Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan tutkimusohjelmayksikössä.

Tutkijat havaitsivat, että Seriini-65-kytkimen puuttuessa hiiren ja potilaan geenivirheen johdosta Pink1 ei kyennyt käynnistämään Parkinia. Proteiinien välinen viestiketju oli rikki.

Myöhemmin tutkijat löysivät Michael J. Foxin säätiön koordinoiman PPMI-tutkimushankkeen kautta yhdysvaltalaisen Parkinsonin tautia sairastavan potilaan, jolla oli sama geenimuutos. 

PINK1-Parkin-viestintäketjua on epäilty keskeiseksi Parkinsonin taudissa, ja nyt julkaistu tutkimus todistaa epäilyn osuneen oikeaan. 

– On upeaa havaita, miten perustutkimuksen tulosten kautta saadaan odottamattoman merkityksellistä tietoa Parkinsonin taudin synnystä.  Uskon, että nämä tulokset avaavat uusia mahdollisuuksia lääkekehitykselle, McWilliams sanoo.

Tutkimus on julkaistu 7.11.2018 Open Biology -tiedelehdessä. Dundeen ja Helsingin yliopistojen lisäksi tutkimukseen osallistuivat Cardiffin yliopisto, CNRS INSERM Pariisista sekä German Center for Neurodegenerative Diseases Bonnista.

Lisätietoja:

Apulaisprofessori ja akatemiatutkija Tom McWilliams
Sähköposti: thomas.mcwilliams@helsinki.fi

Akatemiaprofessori Anu Wartiovaara
Sähköposti: anu.wartiovaara@helsinki.fi

Viite: McWilliams TG & al. Phosphorylation of Parkin at Serine65 is essential for its activation in vivo. Open Biology 8: 180108. http://rsob.royalsocietypublishing.org/content/8/11/180108

 

Lue lisää aiheesta: Terveys