1. Lääkärilehti
  2. Ajassa
  3. Genetiikan menetelmät uudistavat rokotteiden ja infektioiden tutkimusta
Tiede­pääkirjoitus 45/2016 vsk 71 s. 2851 - 2852

Genetiikan menetelmät uudistavat rokotteiden ja infektioiden tutkimusta

Kuvituskuva 1

Kuvituskuva 2

   

Geeniperimän merkitys infektiosairauksien taustatekijänä on korostunut jatkuvasti. Mm. yksittäiset harvinaiset mutaatiot tai useiden geenien polymorfismit voivat aiheuttaa lisääntyneen alttiuden tiettyihin infektioihin. Uusimmat genetiikan tutkimusmenetelmät mahdollistavat potilaiden genomin tarkan kartoituksen ja tulevaisuudessa toivottavasti hoitojen ja ehkäisytoimien suuntaamisen yksilöllisesti.

Infektioiden ja rokotuskomplikaatioiden tutkimuksessa on viime aikoina hyödynnetty erityisesti eksomin sekvensointia (whole exome sequencing, WES). Genominlaajuiset assosiaatiotutkimukset (genome-wide association study, GWAS) antavat runsaasti tietoa geenien keskinäisistä suhteista sekä yksilöiden että populaatioiden tasolla (11 Belkadi A, Pedergnana V, Cobat A ym. Whole-exome sequencing to analyze population structure, parental inbreeding, and familial linkage. Proc Natl Acad Sci USA 2016;113:6713–8.). Tutkimukset ovat kohdistuneet erityisesti immuniteetin säätelyyn liittyviin geeneihin infektioalttiutta aiheuttavina tekijöinä, ja niissä on hyödynnetty eri puolilla maailmaa koottuja potilasaineistoja ja geenipankkeja (22 Casanova JL. Severe infectious diseases of childhood as monogenic inborn errors of immunity. Proc Natl Acad Sci USA 2015;112:E128–37.,33 Boisson-Dupuis S, Bustamante J, El-Baghdadi J ym. Inherited and acquired immunodeficiencies underlying tuberculosis in childhood. Immunol Rev 2015;264:103–20.,44 Bustamante J, Boisson-Dupuis S, Abel L, Casanova JL. Mendelian susceptibility to mycobacterial disease: genetic, immunological, and clinical features of inborn errors of IFN-gamma immunity. Semin Immunol 2014;26:454–70.).

Tutkimus on kohdistunut ­erityisesti immuniteetin ­säätelyyn liittyviin geeneihin.

Suomalaisten geeniperimä on hyvin erilainen kuin muiden eurooppalaisten. Tietyt polymorfismit ja mutaatiot ovat lisänneet alttiutta sairastua joihinkin infektioihin ja rokotteiden komplikaatioihin. Esimerkiksi tuberkuloosi – kehitysmaissa edelleen suurta kuolleisuutta aiheuttava vitsaus – on hävinnyt Suomesta hitaammin kuin muista länsimaista (55 Härö AS. Tuberculosis in Finland. Past – present – future. Tuberc Respir Dis Yearbook 1988;18:50–1.). Tuberkuloosia ehkäisemään käytetyn BCG-rokotuksen ollessa yleisessä rokotusohjelmassa sen yleensä hyvin harvinaista komplikaatiota, osteiittia, todettiin Suomessa noin sata kertaa niin paljon kuin muissa maissa (66 Kröger L, Brander E, Korppi M ym. Osteitis after newborn vaccination with three different Bacillus Calmette-Guerin vaccines: twenty-nine years of experience. Pediatr Infect Dis J 1994;13:113–6.). Viimeaikaisissa tutkimuksissa on todettu, että synnynnäisen immuniteetin geenien (mm. TLR1, TLR2, TLR6 ja MBL2) polymorfismit liittyvät alttiuteen saada BCG-osteiitti rokotuksen jälkeen (77 Pöyhönen L, Nuolivirta K, Vuononvirta J ym. Toll-like receptor subfamily gene polymorphisms are associated with Bacillus Calmette-Guerin osteitis following newborn vaccination. Acta Paediatrica 2015;104:485–90.,88 Pöyhönen L, Kröger L, Yli-Hannuksela K ym. Variant MBL2 genotypes producing low mannose-binding lectin may increase risk of Bacillus Calmette-Guerin osteitis in vaccinated newborns. Acta Paediatrica 2013;102:1095–9.).

Lue myös

Synnynnäinen immuniteetti on elimistön varhainen puolustusmekanismi taudinaiheuttajia vastaan. Muun muassa valkosolujen pinnalla sijaitsevat TLR-geenien koodaamat Tollin kaltaiset reseptorit ovat synnynnäisen immuniteetin proteiineja, jotka on liitetty BCG-osteiittiriskiin. Proteiinit voivat olla viallisia rakenteeltaan tai toimia puutteellisesti, jolloin patogeenin tai rokotteen aikaansaama immuunivaste muuntuu. Tämä puolestaan voi johtaa poikkeukselliseen infektioon tai rokotuskomplikaatioon. Immuunipuolustuksen geeneistä on löytynyt kahden viime vuosikymmenen aikana myös useita yksittäisiä harvinaisia mutaatioita, jotka altistavat ainoastaan yhdelle infektiolle, esimerkiksi varhaisen lapsuusiän vakavalle mykobakteeri-infektiolle (22 Casanova JL. Severe infectious diseases of childhood as monogenic inborn errors of immunity. Proc Natl Acad Sci USA 2015;112:E128–37.,44 Bustamante J, Boisson-Dupuis S, Abel L, Casanova JL. Mendelian susceptibility to mycobacterial disease: genetic, immunological, and clinical features of inborn errors of IFN-gamma immunity. Semin Immunol 2014;26:454–70.). Tutkimuskohteina ovat myös näiden mutaatioiden vaikutukset rokotuskomplikaatioalttiuteen. Esimerkiksi elimistöön laajalle levinneessä BCG-infektiossa potilaiden valkosoluissa on muutoksia, jotka johtavat gammainterferonin tuotannon tai vasteen häiriöön (22 Casanova JL. Severe infectious diseases of childhood as monogenic inborn errors of immunity. Proc Natl Acad Sci USA 2015;112:E128–37.,44 Bustamante J, Boisson-Dupuis S, Abel L, Casanova JL. Mendelian susceptibility to mycobacterial disease: genetic, immunological, and clinical features of inborn errors of IFN-gamma immunity. Semin Immunol 2014;26:454–70.).

Tavoitteena on, että geenitutkimukset mahdollistaisivat rokotusten komplikaatioille alttiiden henkilöiden tunnistamisen ja heidän immuniteettinsa kartoittamisen. Rokotusohjelmat ja oikeanlaiset hoidot voidaan tulevaisuudessa suunnata näiden tutkimusten avulla hyvinkin tarkasti. Immuniteetin tutkiminen uusimmilla genetiikan menetelmillä on siis perusteltua. Rokotuskomplikaatiopotilaiden geenisekvensointitutkimukset antavat tärkeää tietoa uusien rokotteiden kehittämiseen. Lisäksi tulevien sukupolvien terveyden kannalta on ratkaisevaa, että genetiikan tuntemus valottaa tosiasioita nykyajan sekavan rokotekeskustelun aallokossa.

Kirjoittajat
Laura Pöyhönen
LT, lastentautien erikoislääkäri, post doc -tutkija
St. Giles Laboratory of Human Genetics of Infectious Diseases, The Rockefeller University, New York
lpoyhonen@mail.rockefeller.edu
Matti Korppi
lastentautien professori
Tampereen yliopisto ja TAYS, Lasten terveyden tutkimuskeskus
matti.korppi@uta.fi
Kirjallisuutta
1
Belkadi A, Pedergnana V, Cobat A ym. Whole-exome sequencing to analyze population structure, parental inbreeding, and familial linkage. Proc Natl Acad Sci USA 2016;113:6713–8.
2
Casanova JL. Severe infectious diseases of childhood as monogenic inborn errors of immunity. Proc Natl Acad Sci USA 2015;112:E128–37.
3
Boisson-Dupuis S, Bustamante J, El-Baghdadi J ym. Inherited and acquired immunodeficiencies underlying tuberculosis in childhood. Immunol Rev 2015;264:103–20.
4
Bustamante J, Boisson-Dupuis S, Abel L, Casanova JL. Mendelian susceptibility to mycobacterial disease: genetic, immunological, and clinical features of inborn errors of IFN-gamma immunity. Semin Immunol 2014;26:454–70.
5
Härö AS. Tuberculosis in Finland. Past – present – future. Tuberc Respir Dis Yearbook 1988;18:50–1.
6
Kröger L, Brander E, Korppi M ym. Osteitis after newborn vaccination with three different Bacillus Calmette-Guerin vaccines: twenty-nine years of experience. Pediatr Infect Dis J 1994;13:113–6.
7
Pöyhönen L, Nuolivirta K, Vuononvirta J ym. Toll-like receptor subfamily gene polymorphisms are associated with Bacillus Calmette-Guerin osteitis following newborn vaccination. Acta Paediatrica 2015;104:485–90.
8
Pöyhönen L, Kröger L, Yli-Hannuksela K ym. Variant MBL2 genotypes producing low mannose-binding lectin may increase risk of Bacillus Calmette-Guerin osteitis in vaccinated newborns. Acta Paediatrica 2013;102:1095–9.

Etusivulla juuri nyt

Ajassa
Työterveyslaitoksen koronaohje: Tilanteet voivat muuttua nopeasti

Työpaikkojen kannattaa miettiä valmiiksi toimintatavat erilaisiin tilanteisiin, Työterveyslaitos muistuttaa.

Ajassa
Hakijamäärät lääkiksiin kasvoivat

Helsingin yliopistoon pääsi pienin osuus ensisijaisista hakijoista.

Ajassa
Koronavirus aiheutti ammattitaudin 26 työntekijälle

Lähes kaikki tapaukset ovat olleet terveydenhuollon työntekijöillä.

Ajassa
Terveyden edistämisen määrärahan haku alkoi

Tavoitteena on vähentää koronakriisin negatiivisia vaikutuksia.

Ajassa
Koronasovelluksen koekäyttö alkaa

Varsinainen käyttö alkaa syyskuussa.

Tieteessä
Oireisesta aikuisesta koronaviruksen jatkotartuntoja kouluympäristössä

THL selvitti kahdessa helsinkiläisessä koulussa todetun koronatartunnan altistukset ja jatkotartunnat.