Rasvumise geen on müüt
Alates möödunud aastast on kahtlustatud rasvumise suurima geneetilise mõjutajana ühte kindlat sülje ensüümi tootvat geeni AMY1-te. Uus uuring, millele on kaasa aidanud ka Tartu ülikooli geenivaramu teadlased, näitab, et tegelikult ei ole sellel geenil meie kahakaaluga mingit pistmist.
Geen AMY1 toodab seedeensüümi amülaas, mis aitab tärklist suhkruks muuta. Kuigi sama ülesannet täidavad veel teisedki ensüümid, alustab amülaas seda juba süljes. Just tänu sellele muutubki leiva maitse seda pikemalt suus hoides magusaks. Kuna selline ensüüm aitab meil toidust toitaineid kätte saada, on spekuleeritud, et see võib olla seotud ka rasvumisega.
2014. aastal näitaski rahvusvaheline teadusrühm Nature Genetics’is avaldatud artikliga, et geen AMY1 tõesti mõjutab rasvumist. Toona leiti, et inimesi, kellel oli vähem kui neli süsivesikute seedimist kontrolliva geeni AMY1 koopiat, ohustab kaheksa korda suurem risk rasvuda kui neid, kellel oli nimetatud koopiaid rohkem kui üheksa. Nii omistati sellele geenile võime inimesi rasvumise eest kaitsta.
Nüüd avaldas Nature Genetics’is aga Harvardi meditsiinikooli ja Bostoni lastehaigla koostöös loodud genoomi analüüsimiseks mõeldud uudsed meetodid, mille abil lükkasid maailma ühed parimad rasvumise geneetikaeksperdid varasema väite ümber.
AMY1 ei ole kuidagi rasvumisega soetud, leidis Harvardi meditsiinikooli geneetika dotsendi Steven McCarrolli töörühm.
Uus uuring mitte ainult ei pööra peapeale rasvumisega seotud geneetika peamisi leide, vaid pakub esimest korda ka tõhusaid vahendeid seni “iseäranis keeruka struktuuri ning rohkete kordustega” genoomi osade, nagu seda on ka AMY1, analüüsimiseks. Need uudsed analüüsivahendid aitavad teadlastel selgitada, kas sarnastes keerulistes piirkondades asuvad geenid on seotud ka erinevate haigustega.
Uuringu kolmas autor Tartu ülikooli Eesti geenivaramu teadusdirektor Tõnu Esko selgitab: “Esialgselt avaldatud uuringu tulemused olid lihtsalt liiga ilusad, et olla tõsi! Kirjeldatud DNA variatsioon oleks kardinaalselt muutnud tüsedusealast ennetustöö tõhusust.” Nimelt äratas kahtlust asjaolu, et senised suuremahulised geneetikauuringud, mis hõlmasid rohkem kui 300 000 uuritavat, ei omistanud antud genoomi piirkonnale mingit tähtsust.
Esialgse uuringu tulemuste kontrollimiseks kasutati täpsemaid molekulaarseid meetodeid ning kaasati Eesti geenivaramu ülisuur valim. Uuringusse kaasati üksnes väga kõhnad ning äärmuslikult tüsedad geenidoonorid. Artikli kaasautori Bostoni lastehaigla juures töötava pediaatria ja geneetika professor Joel Hirschhorni sõnul muudab selline uuringu ülesehitus analüüsid kuni kuus korda täpsemaks. “See on taaskord tõestus sellele, et Eesti geenivaramu andmekogu on maailmas vägagi unikaalne ning võimaldab küsida genoomikateadusele olulisi küsimusi. See teeb meid hinnatud koostööpartneriks,” lisab Esko.
Klõpsa pildil, et näha teadustöö esimese autori Christina Usheri kirjeldust, milleks sülje ensüüm AMY1 vajalik on ja kuidas välistati selle seos rasvumisega.
Professor Hirschhorn on kaua uurinud geenivariante, mis rasvumist mõjutavad. Mõni aasta tagasi hakkas teda huvitama, kas ka AMY1 on üks sellistest. Suurel hulgal genoomi andmeid analüüsides leidis ta, et see geen ja kehamassiindeks ehk kaalu ja pikkuse suhe ei ole omavahel seotud. Ent kuna uuritud genoomipiirkond oli väga keeruline – geeni AMY1 koopiaid võib olla inimesel kaks kuni 14 või veelgi enam –, polnud Hirschhorn kindel, kas tema andmed on rääkinud talle kõik, mis võimalik.
Olgu öeldud, et DNA järjestuse variatsioonid võib jagada kaheks. Neist lihtsamad on ühe nukleotiidi põhised erinevused. Keerulisemate korral on muutunud aga terve DNA lõigu struktuur, milles võib olla vaid paar, aga ka 10 000 või 100 000 nukleotiidi. Kuna selliste ümberkorralduste tuvastamine ja täpse koopiaarvu määramine on ülikeeruline, ongi see teadlastele senini üle jõu käinud.
Ent nüüd lõpuks on Harvardi meditsiinikooli töörühm leidnud just nende keeruliste genoomipiirkondade jaoks molekulaarsed ja matemaatilised uurimisvahendid. Tänu nendele said teadlased viimaks määrata ka AMY1 koopiavariante ja uurida neid ümbritsevat genoomistruktuuri ennenägematu detailsusega. Teadlased hakkasid genoomiandmetes nägema selliseid olulisi mustreid, mis varem avastamata olid.
Uue meetodi abil nägi McCarrolli töörühm nüüd AMY1 genoomipiirkonnas – mille selgitamine tundus neile ennist ületamatult keerulisena – on üheksa tüüpilisemat AMY1 vormi ning neist kahe kombinatsioon on olemas enamusel inimestest.
Pärast seda uurisidki McCarroll, Esko ja Hirschhorn 4 500 erineva kehamassiindeksiga eurooplase genoomi, sealhulgas 1 000 Eesti geenivaramu äärmuslikult kõhna ning tüsedat geenidoonorit. Nad tõdesid, et AMY1 ei ole seotud suure ega väikse kehamassiindeksiga. Seega ei mõjuta see komplekse AMY1 geeni piirkond rasvumist, nagu teadlased varem arvanud olid.
Geneetikud rõhutavad: teadmine, et mingi geen ei ole teatud haigustega seotud, on sama oluline kui teadmine, millised geenid seda on.
Sellised avastused ja uued meetodid aitavad otsustada, milliste geenide ja genoomipiirkondade uurimisele seoses haigustega peaksid teadlased tulevikus keskenduma.