Miksi harvinainen sairaus vie pienen lapsen? Vastaus voi löytyä geeneistä.

Kun pieni lapsi sairastaa mitokondraalista tautia, edes pitkälle kehittynyt lääketiede ei pysty häntä parantamaan. Geenitutkimus saattaa kuitenkin paljastaa taudin syyn, ja auttaa oikeanlaisen hoidon antamisessa – sekä tuoda huojennuksen lapsen omaisille.

Geenimme voivat koitua kohtaloksemme, mikäli perimme vanhemmiltamme mutaatioita, jotka johtavat sairastumiseen. Toisaalta geeneistämme saatava tieto auttaa ymmärtämään erilaisten sairauksien luonnetta.

Kun vakavien sairauksien syyt tunnetaan, voidaan arvioida tautien periytymisriskejä sekä kehittää hoitomenetelmiä.

Geenimutaatiot perinnöllisten sairauksien takana

Professori Anu Wartiovaaran johtamassa Helsingin yliopiston huippuyksikössä etsitään vakavia perinnöllisiä sairauksia aiheuttavia geenimuutoksia. Yksikkö on erikoistunut mitokondriotauteihin.

Mitokondriosairaudet ovat yleensä resessiivisesti eli peittyvästi periytyviä tauteja, jotka aiheutuvat geeneissämme tapahtuneista muutoksista eli mutaatioista. Geenit ovat ihmisen perimän eli DNA:n toiminnallisia osia, jotka rakentuvat neljän emäksen (A, T, G, C) muodostamista emäspareista.

Me kaikki kannamme perimässämme noin viittä peittyvästi periytyvää sairautta aiheuttavaa mutaatiota.

Mutaatio tarkoittaa sitä, että jokin emäs on vaihtunut toiseksi, jolloin geeni ei enää valmista sitä proteiinia, jota sen kuuluisi valmistaa. Näin yksilö saattaa sairastua.

Me kaikki kannamme perimässämme keskimäärin viittä peittyvästi periytyvää sairautta aiheuttavaa mutaatiota. Taudit kuitenkin puhkeavat vain, jos lapsen molemmat vanhemmat kantavat saman geenin mutaatioita, ja lapsi perii mutaation molemmilta vanhemmilta.

”Etenkin jo lapsena puhkeavat mitokondriosairaudet ovat vaikeita ja eteneviä tauteja, jotka johtavat usein kuolemaan jo nuorena. Aikuisena alkavat mitokondriosairaudet ovat nekin vaikeita, mutta niiden puhkeamista edeltää monta vuosikymmentä tervettä elämää”, Wartiovaara selventää.

Mitokondrio on se solujemme osa, joka muuttaa ravinnosta saamamme energian soluille käyttökelpoiseen muotoon. ”Mitokondrio on kuin solujemme moottori. Ja jos moottori on rikki, on ymmärrettävää, että siitä aiheutuu sairauksia”, Wartiovaara kiteyttää.

Mikäli mitokondriossa oleva vika on suuri, yksilö sairastuu jo lapsena. Lievemmät viat taas johtavat esimerkiksi lihaksia, aivoja tai sydäntä vaurioittavan taudin puhkeamiseen vasta aikuisiällä.

Kuinka haitallista geenimutaatiota etsitään?

Wartiovaaran tutkimusryhmään kuuluva Pirjo Isohanni etsii parhaillaan geenimutaatiota, joka on aiheuttanut eräälle pikkulapselle vaikean ja etenevän mitokondrioperäisen aivotaudin.

Sairaan lapsen DNA:sta on tutkittu perimän koodaava osa eli eksoni, josta saatua miljoonista tiedonpaloista koostuvaa materiaalia ryhdytään nyt analysoimaan. Isohanni seuloo Helsingin Meilahdessa Biomedicumissa tietokoneohjelmien avulla sairaan lapsen perimästä löytyviä muutoksia, ja pyrkii löytämään joukosta haitalliset mutaatiot.

Tehtävä ei ole helppo, sillä kaikilla ihmisillä on perimässään kymmeniä tuhansia muutoksia. Niistä suurin osa ei aiheuta haittoja.

Myös nyt tutkittavalta lapselta löytyy verrokkina olevaan perimään verrattuna 114 000 emäsmuutosta, joiden joukosta taudinaiheuttaja pyritään löytämään.

Koko ihmisen perimä, joka sisältää 3 miljardia emäsparia, selvitettiin vuonna 2000. Isohanni käyttääkin apunaan lukuisia tiedossa olevia kansainvälisiä ja kotimaisia geenitietokantoja.

Ensimmäiseksi tietokone suodattaa pois ne muutokset, jotka sijaitsevat geenien ulkopuolisilla alueilla, eivätkä itse geeneissä. Näin jäljelle jää 34 000 mahdollista muutosta.

Jokaisella ihmisellä on perimässään paljon yleisiä variantteja, jotka eivät aiheuta sairauksia. Kun tietokone vertailee sairaan lapsen perimän tietoja tunnettuihin verrokkiperimätietoihin, vaihtoehdoista osataan karsia pois haitattomat muutokset.

Lisäksi jatkoon valikoidaan vain tapaukset, joissa potilas on homotsygootti tietyn mutaation suhteen eli geenien vastinpareissa on sama mutaatio. Nyt Isohannilla on edessään 559 vaihtoehtoista taudinaiheuttajaa, kun alussa niitä oli yli 100 000.

Runsaat tietokannat ja tehokkaat tietokoneohjelmat auttavat ennustamaan, ovatko ehdolla olevat muutokset haitallisia vai haitattomia. Lopulta jäljellä on enää 12 vaihtoehtoa. Isohanni tarkastelee yksitellen, minkä proteiini- eli valkuaisainemuutoksen niistä kukin aiheuttaisi. Voisiko niistä jokin olla lapsen vaikean aivosairauden taustalla?

Sopivassa mitokondriaalisessa geenissä sijaitsevaa mutaatiota ei kuitenkaan löydy. Sairaan lapsen aivotaudin geneettinen syy jää toistaiseksi mysteeriksi. Lapsi mahdollisesti kuolee, sillä lasten mitokondriosairauksia ei vielä pystytä parantamaan.

Ei, vaikka syyllinen geenivirhe löytyisikin.

Tiedolla merkitystä, vaikka lapsi kuolisi

Kaikesta huolimatta Isohanni ottaa askeleen taaksepäin, ja lähtee etsimään tautigeeniä uudelleen, tällä kertaa yhdistelmäheterotsygoottisten geenimuutosten joukosta (geenien vastinpareissa on eri mutaatio).

Suurin osa ihmisen perimän muutoksista on haitattomia.

Nyt seulottavaa materiaalia on kuitenkin enemmän, ja koska tunnetuissa taudinaiheuttajageeneissä ei todeta mutaatioita, tutkija joutuu tutustumaan ennalta vieraisiin geeneihin yksitellen. Tämä ”käsityö” vie aikaa ja edellyttää kärsivällisyyttä.

Joskus tutkija löytää etsittävän tautigeenin muutamassa tunnissa, joskus se jää täysin löytymättä. Joskus sairauden syy paljastuu vasta vuosia potilaan kuoleman jälkeen. Silloinkin tiedon löytyminen on tärkeää lapsen omaisille.

”Tarkan diagnoosin saamisella on äärettömän iso merkitys läheisille, vaikka lapsi menehtyisikin”, Isohanni painottaa.

Vanhemmat eivät välttämättä esimerkiksi uskalla hankkia uutta lasta, jos on olemassa riski, että uusikin lapsi kantaa samaa sairautta. Jos geenimutaatio kuitenkin on selvillä, vanhemmat, kuten myös sairaan lapsen sisarukset, voivat halutessaan saada perinnöllisyysneuvontaa ja sikiödiagnostiikkaa.

Tarkan diagnoosin saamisella on iso merkitys läheisille, vaikka lapsi menehtyisikin.

”Näin vanheemmilla on mahdollisuus saada lapsi, jolla ei ole samaa sairautta”, professori Wartiovaara selventää.

Taudin syyn selviäminen on huojennus myös sairaan lapsen hoidon kannalta. Vaivalloinen etsiminen ja epävarmuus jäävät taa, ja hakuammunnan sijaan lasta voidaankin ehkä hoitaa kohdennetusti ja oikeilla tavoilla.

Tarkka diagnoosi antaa myös Isohannin mukaan raamit lapsen seurannalle ja hoidolle. Vaikkei vakavasti sairasta lasta vielä voidakaan parantaa, niin jokainen yksilö on kuitenkin ansainnut parhaan mahdollisen hoidon, mitä nykylääketiede pystyy tarjoamaan.

Artikkelin on kirjoittanut Milla Vahtila, ja se perustuu Ilona Ikosen tekemiin haastatteluihin sekä seuraavaan radio-ohjelmaan: