Immuunisolujen kartasto avaa sairauksien geneettisiä syitä
Uusi tutkimus auttaa avaamaan yhtä genetiikan suurista arvoituksista: miten sairauksiin liittyvät geneettiset variantit vaikuttavat elimistön toimintaan. Yli 10 miljoonaan immuunisoluun perustuva DNA:n ilmentymiskartasto osoittaa, miten DNA:n säätelyalueilla tapahtuvat muutokset ohjaavat geenien luentaa ja voivat tulevaisuudessa auttaa kehittämään uusia hoitoja vaikeisiin sairauksiin.
Tutkimus julkaistiin Nature-tiedejulkaisussa ja sen toteuttivat Broad Instituten, Massachusetts General Hospitalin ja Helsingin yliopiston tutkijat yhteistyössä Suomen Punaisen Ristin Veripalvelun ja BioBank Japanin kanssa.
Aiemmin tutkimuksissa on tunnistettu tuhansia geneettisiä eroja, jotka vaikuttavat ihmisen sairastumisriskiin, mutta niiden biologisten vaikutusmekanismien selvittäminen on ollut huomattavasti vaikeampaa. Yksi syy haasteeseen on se, että monet sairauksiin liittyvät geneettiset variantit eivät sijaitse itse geeneissä vaan laajoilla DNA-alueilla, jotka säätelevät geenien toimintaa.
Nyt tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jolla sairauksiin liittyvät säätelyvariantit voidaan yhdistää niitä sääteleviin geeneihin. Tällaiset variantit vaikuttavat sairastumisriskiin erityisen todennäköisesti silloin, kun ne muuttavat kromosomien rakennetta niin, että sen sisältämässä DNA:ssa olevien geenien ilmentyminen muuttuu. Löydös voi auttaa tutkijoita tunnistamaan, mitkä geneettiset variantit ovat merkityksellisimpiä kunkin sairauden kannalta.
Tutkimuksessa analysoitiin yli 10 miljoonaa immuunisolua yli 1 100 suomalaiselta verenluovuttajalta. Aineisto kerättiin osana FinnGen-tutkimushanketta, ja sen pohjalta tutkijat loivat laajan immuunisolujen geenikartaston. Kartasto paljasti mekanismeja, joiden kautta kymmenet tuhannet geneettiset variantit vaikuttavat satoihin sairauksiin ja terveysominaisuuksiin. Näihin kuuluvat muun muassa autoimmuuniperäinen kilpirauhasen vajaatoiminta, tulehduksellinen suolistosairaus, astma, Alzheimerin tauti ja ihosyöpä.
Tutkijat havaitsivat myös, että elimistön tärkeimpiä geenejä säätelee samanaikaisesti suuri joukko heikkoja säätelyelementtejä yhden voimakkaan säätelytekijän sijaan. Tämä niin sanottu säätelypuskurointi auttaa pitämään geenien ilmentymisen vakaana ja suojaa niitä yksittäisten geneettisten muutosten vaikutuksilta. Havainto auttaa myös ymmärtämään, miksi monien keskeisten geenien toimintaa on ollut vaikea tutkia perinteisillä menetelmillä.
Tutkimus tarjoaa uuden työkalun sairauksien biologisten mekanismien selvittämiseen ja voi tulevaisuudessa auttaa tunnistamaan uusia kohteita lääkehoitojen kehittämiseen. Tutkijat ovat julkaisseet aineistonsa avoimesti muiden tutkijoiden käyttöön ja jatkavat seuraavaksi immuunisolujen tutkimista suoraan sairaista kudoksista terveiden henkilöiden verinäytteiden sijaan.
Linkki artikkeliin:
Population-scale immune multiome atlas reveals regulatory disease mechanisms | Nature
