Tartu ülikooli kliinikumi teadlaste kaasabil avastati infarkti ja insulti soodustavad geneetilised võrgustikud

Tartu ülikooli kliinikumi südamekirurgid Arno Ruusalepp ja Raili Ermel tööhoos. (Foto: Kardiokirurgia arhiiv)
19.08.2016 8:25
Rubriik: Tervis

Juhtivas teadusajakirjas Science ilmus täna artikkel, milles kirjeldati täiesti uut koespetsiifiliste geenide omavahelise seotuse taset, et selgitada näiteks insuldi, südamelihaste infarkti ning teiste kardiometaboolsete ja mitmepõhjuslike haiguste teket. Läbimurdeline uuring tõstab Tartu ülikooli kliinikumi maailmas südame isheemiatõve uurijate huviorbiiti.

Koespetsiifilised geenid on kudedes tavapärasest oluliselt aktiivsemaks muutunud geenid, mis moodustavad omaette võrgustikke. Nende toimel võivad organismis lõppkokkuvõttes alata haiguslikud protsessid. Seega ei ole komplekshaiguste kontekstis niivõrd määrava tähtsusega ühe või kahe geeni koostoime, vaid just keskkonna- ja muude tegurite ühismõju geenidele.

Põhjuslike geenide leidmiseks, mis erinevates kudedes võrgustikena töötavad ja kardiometaboolseid haigusi põhjustavad, analüüsisid teadlased sadade südame isheemiatõve käes kannatavate patsientide geeni-ekspressiooni andmeid, selgitab artikli juhtivautor, geneetika- ja genoomikaprofessor Johan Björkegren. Björkegren on seotud nii Rootsis asuva Karolinska instituudi kui ka USA-s tegutseva Mount Sinai Ichani meditsiinikooliga. Lisaks on ta olnud külalisprofessoriks Tartu ülikoolis, kus üheskoos ülikooli kliinikumi südamekirurgia osakonna juhataja ja Science’is avaldatud artikli kaasautori Arno Ruusalepaga teaduskoostööle alus pandi.

Rootsi-Eesti päritolu geneetika- ja genoomikaprofessor, artikli juhtivautor Johan Björkegren. (Foto: Camilla Svensk)

Organismis geenide ja valkude tasandil toimivate võrgustike töö uurimine põhineb Eesti biopanga andmetel (täieliku nimetusega Stockholm-Tartu Atherosclerosis Reverse Network Engineering Task, lühendatult STARNET – toim.). See võimaldab esimese omataolisena teha süsteemset RNA-järjestuste analüüsi erinevates kudedes, sealhulgas veres, veresoone seinas, rasvkoes, skeletilihases ja maksas. RNA-järjestused on igas rakus olevad DNA koopiad, mis toimivad valgusünteesi “toorainena” ning määravad ära, kas kude talitleb korrektselt või tekivad seal haiguslikud muutused.

“Kogugenoomi uuringud (tuntud kui GWASi meetod, mis oli südame isheemiatõve geneetika uurimisel valdav – toim.) on leidnud tuhandeid erinevaid DNA variatsioone, mis tõstavad sagedasti esinevate haiguste riski,” selgitab doktor Johan Björkegren. “Kui aga soovime riskimarkeritest saada uusi diagnostika- ja ravivahendeid, peame liikuma edasi uude uuringuetappi, et leida ja nimetada haigusprotsessi käivitavaid geene, mille talitlus on eelnimetatud DNA variatsioonide tõttu häiritud. Me peame aru saama ka sellest, missugustes kudedes, molekulaarsetes võrgustikes ja signaalradades need geenid aktiivsed on. STARNET uuringuga olemegi jõudnud selleni, et suudame koespetsiifiliselt haigust tekitavad geenid lahti kodeerida. See on täppismeditsiini ning personaalse diagnostika ja ravi arendamise eeltingimus,” lisab Björkegren. Nii ongi Björkegreni meeskond STARNETi abil püüdnud koostöös AstraZeneca ja Sci-Life laboritega Karolinska instituudis uutele ravimitele “märklaudu” arendada.

Doktor Arno Ruusalepp toob uurimistöö tulemusi tutvustades välja, et inimesed peaksid tähelepanelikumalt oma vööümbermõõtu jälgima.

“Saadud andmetest joonistuvad välja kudedesisesed ja kudede vahelised, aga ka haigustele ühised geenivõrgustikud, mille sõlmpunktides asetsevaid geene saame edaspidi uurida võimalike diagnostiliste markerite ja ka ravimite kandidaatidena,” räägib ta. “Tähelepanuväärseim leid on see, et lipiidide ainevahetuse reguleerimisel mängib olulist rolli kõhuõõne rasv. Siiani arvati, et see protsess toimub maksas. Leidu kinnitab geeni PCSK9 suur hulk kõhuõõne rasvkoes, mis sealt eritudes saab vereringesse pääseda ainult läbi maksa ning seal lipiidide ainevahtust mõjutada. Saame eeldada, et ülekaalulisus ja eriti just kõhuõõne rasvkude on haiguslike protsesside juures olulised tegurid ja võivad nende juhtimise isegi üle võtta.”

Suurenenud kõhuõõne rasv kui südamehaiguste riskifaktor on teada juba pikka aga ja seda mõõdetakse talje-puusa ümbermõõdu suhtena. Suurenenud on risk kui see suhe on naistel üle 0.85 ja meestel enam kui 0.9.

Joonisel on toodud kudede geeniekspressiooni seosed erinevate haigusi teadaolevalt põhjustavate geenidega. Torkab silma rasvkoe olulisus erinevate haiguste regulatsioonis. (Allikas: STARNET)

Doktor Ruusalepal on väga hea meel selle üle, et pikaaegne koostööprojekt on lõpuks jõudnud teadusmaailmas olulise tähiseni.

“Tartus algas projekt 2007. aastal. Selle aja jooksul on meie osakonna patsientidelt kogutud põhjalik haiguste ja elustiili info ning võetud lisaks südameoperatsioonide käigus kõik koeproovid. See on unikaalne biopank,” räägib Ruusalepp. Kogu RNA järjestamise ressursimahukuse tõttu on projekti fookus nihkunud New Yorki, Mount Sinai haiglasse, kus on lisaks paremad võimalused pääseda ligi kõrgetasemelisele bioinformaatika oskusteabele. Ruusalepp lisab, et koostöö professor Björkegreniga, kelle soontes voolab ema poolt ka eesti verd, on väga hästi sujunud. “Tänu tema vankumatule usule ja entusiasmile on väikesel teadlaste grupil õnnestunud see suur töö ellu viia.”

Ruusalepp nendib, et näeb südamekirurgina kahjuks liigagi selgelt, kui suurt ressurssi südame isheemiatõve patsientide ravi vajab. “STARNET on aga avanud uue perspektiivi selle haiguse põhjuste ja arengu mõistmiseks ning annab lootust uutele ravimeetoditele,” ütleb ta.

Uurimistöösse on oma panuse andnud veel mitmed Tartu ülikooli kliinikumi arstid, õed ja meditsiinitudengid, nende seas südamekirurg Raili Ermel, kes rõhutab: “Sisimas oleme asjaosalistega alati teadnud, et teeme midagi suurt ja olulist, kuid nüüd on see ka avaldatud ning on selgemast selge, et kogutud biopank ja selles sisalduv informatsioon ja potentsiaal tõstab Tartu ülikooli kliinikumi südame isheemiatõve uurijate huviorbiiti.”

Toimetas
Signe Opermann, Tartu ülikool

Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}

Teade toimetusele edastatud

Sellelt Ip-aadressilt on ligipääs piiratud

Samal teemal

Kommentaare veel ei ole. Ole esimene!

Vasta kommentaarile

+{{childComment.ReplyToName}}:
Vasta kommentaarile
Vasta

Laadi juurde ({{take2}})
Kommenteerimine on lubatud registreeritud kasutajatele!Olete sisseloginud kui {{userAlias}}
Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}
Autendi ja kommenteeri ID-kaardiga.
Lisa uus kommentaar