Uusi PRA-geeni lapinkoirille

Koiratutkimus paljasti uuden sokeusgeenin

Helsingin yliopiston tuore tutkimus on paljastanut sokeutuvista koirista muutoksen IFT122-geenissä. Löydetty geenivirhe johtaa asteittain näköaistinsolujen tuhoutumiseen ja verkkokalvon surkastumiseen. IFT122 on uusi ehdokasgeeni myös ihmisen verkkokalvorappeumaan. Geenilöydön perusteella on kehitetty koirille geenitesti jalostuksen ja diagnostiikan avuksi.

Silmän perinnöllinen verkkokalvonrappeuma on yleinen syy sokeuteen ja maailmanlaajuisesti siitä kärsii jopa kaksi miljoonaa ihmistä. Verkkokalvorappeumiin ei ole olemassa tehokasta hoitomuotoa. Geeniterapiasta odotetaan pelastusta näiden sairauksien hoitoon, mutta geeniterapian kehittäminen on mahdollista vain, jos sairauden geneettinen syy on tiedossa. Mutaatioita on tunnistettu yli 70 eri geenistä, mutta perinnöllinen tausta jää silti tuntemattomaksi jopa puolella potilaista.

- Verkkokalvorappeumaa on kuvattu yli 100 koirarodussa. Niiden kartoittaminen auttaa tunnistamaan uusia sokeuteen liittyviä geenejä ja sairausmekanismeja läpi lajien. IFT122 on tästä hyvä esimerkki ja voi selittää ratkaisemattomia tapauksia myös ihmisellä, kertoo professori Hannes Lohi.

Tutkimusta varten hyödynnettiin yhteensä yli tuhannen lapinporokoiran ja suomenlapinkoiran aineistoa koirien DNA-pankista.  Molemmista roduista on kuvattu aiemmin useampia verkkokalvonrappeumageenejä.

- Vaikka esimerkiksi lapinporokoirista on löydetty aiemmin kaksi eri silmäsairausgeeniä, ne eivät ole selittäneet kaikkia tapauksia. Osalla sairaus johtuukin IFT122:sta.Geenilöytö on tärkeä, sillä geenitestien avulla voidaan nyt helposti erottaa eri geeneihin liittyvät verkkokalvorappeumat roduissa, millä on merkitystä sairauden seurannalle, ennustetta annettaessa ja uusien hoitojen kehittämisessä. Diagnostiikka paranee ja se helpottaa eläinlääkäreiden työtä, pohtii ELT Maria Kaukonen.

Geenilöydöllä on merkitystä myös koko verkkokalvobiologian ymmärtämiseen. IFT122 on osa laajempaa verkkokalvon värekarvojen toimintaan liittyvää proteiinikompleksia.

- Sairastumisikä vaihtelee ja sairaus etenee osalla koirista hitaasti. Tiedetään, että IFT122 osallistuu opsiinin eli näköpurppuran kuljetukseen näköaistinsoluissa.Geenimuunnos nähtävästi häiritsee kuljetusta ja johtaa asteittain sokeutumiseen. Koska IFT122 liittyy elimistölle tärkeiden värekarvojen toimintaan, tutkimme osan koirista vielä tarkemmin mahdollisten muiden värekarvahäiriöihin liittyvien ongelmien, kuten munuaisvian tai situs inversuksen suhteen. Näissä tutkimuksissa havaitsimme, että vauriot näyttävät rajautuvan vain verkkokalvoon. Tieto auttaa ymmärtämään geenin toimintamekanismeja, jatkaa Kaukonen.

Tuloksilla on merkitystä myös jalostussuunnitelmiin sairauden karsimiseksi roduista. Tutkimuksessa mukana olleista lapinporokoirista 28% ja suomenlapinkoirista 12% kantoi geenimuunnosta.

- Tämä sairaus periytyy peittyvästi eli sokeutuva koira perii geenimuunnoksen molemmilta kantajavanhemmiltaan. Geenitestaamalla voidaan välttää kantaja-kantaja yhdistelmiä ja estää näin helposti sairaiden koirien syntyminen. Tutkimuksen pohjalta on kehitetty uusi konkreettinen työkalu kasvattajien iloksi, kertoo Lohi.

Nyt julkaistu tutkimus oli osa professori Lohen tutkimusryhmän laajempaa perinnöllisten sairauksien geneettistä taustaa selvittävää tutkimuskokonaisuutta. Kaukonen on siirtynyt hiljattain Oxfordin yliopiston tutkimusryhmään verkkokalvorappeuman geeniterapiaa kehittävään projektiin. Kaukonen ja Lohi jatkavat kuitenkin läheistä yhteistyötä erilaisten silmäsairauksien kartoittamiseksi yhdessä HUSin ja muiden tutkijoiden kanssa.

- Koirapuolelta on tulossa vielä paljon silmäsairauksiin liittyviä geenilöytöjä, olemme vasta päässeet vauhtiin. Parhaillaan selvitämme muun muassa glaukooman eli silmänpainetaudin sekä sarveiskalvon ja verkkokalvonrappeuman perinnöllistä taustaa noin 30 eri rodussa. Alustavat tulokset ovat lupaavia, toteaa Lohi.

Tutkimusta rahoittivat osaltaan mm. Mary ja Georg C. Ehnroothin säätiö, Evald ja Hilda Nissin säätiö, Orionin tutkimussäätiö, Suomen Akatemia, Jane ja Aatos Erkon säätiö, Wisdom Health, Koirien terveystutkimusrahasto ja Sigrid Juseliuksen säätiö.

Alkuperäinen artikkeli:

Kaukonen M, Pettinen IT, Wickström K, Arumilli M, Donner J, Juhola IJ, Holopainen S, Turunen JA, Yoshihara M, Kere J, Lohi H. A missense variant in IFT122 associated with canine model of retinitis pigmentosa. Human Genetics, DOI: 10.1007/s00439-021-02266-3.

Yhteystiedot

Maria Kaukonen; maria.kaukonen@helsinki.fi, puh. +358 44 283 7689

Hannes Lohi; hannes.lohi@helsinki.fi, puh. +358 9 19 25085