Eturauhassyövän vaikeusastetta orkestroi yksittäinen DNA-muutos

Geenit muodostavat perimästämme vain pari prosenttia, ja loppua 98% DNA:ta pidettiin vielä äskettäin ”roska-DNA:na” – tärkeiden alueiden väliin jäävänä perimän jättömaana.  Nuo alueet ovat kuitenkin osoittautuneet erittäin tärkeiksi geeniemme säätelyssä. Niille sitoutuvat säätelijäproteiinit määräävät, missä kudoksessa ja milloin geenit ilmentyvät – ne ovat perimän kapellimestareita, jotka määräävät kunkin soittimen sisääntulon ja vaikenemisen, ja siten elimistön orkesterin harmonisen soinnin. Perimän säätelyalueiden rakennevaihtelu selittää lajien ja yksilöiden välistä vaihtelua, ja yhä useampi tautien riskitekijä osoittautuu paikantuvan juuri näille alueille.

Eturauhassyöpä on yleisin pahanlaatuisista kasvaintaudeista. On arvioitu, että periytyvät riskitekijät selittävät jopa 40% eturauhassyöpätapauksista, mutta noiden tekijöiden laatu on ollut hämärän peitossa.  

Jussi Taipaleen tutkimusryhmä yhdessä oululaisen Gong-Hong Wein, ja muiden suomalaisten, ruotsalaisten,  ja kiinalaisten eturauhassyöpätutkijoiden kanssa selvitti, kuinka yksittäinen perimänmuutos RFX6 geenin säätelyalueella vaikuttaa eturauhassyövän etenemiseen, etäpesäkkeiden määrään ja uusiutumisriskiin. Tulokset julkaistiin Nature Genetics lehdessä.

Aiemmin tiedettiin, että geenisäätelijä HOXB13 ilmentyy voimakkaasti eturauhassyövässä, ja liittyy sen aggressiivisuuteen. Lisäksi toiset tutkimukset olivat löytäneet, että yksittäisellä 6q22 kromosomialueella, RFX6 geenin sisäisellä ei-koodittavalla alueella sijaitseva  emäsmuutos rs339331 löytyi usein eturauhassyöpäpotilailta. Tässä DNA-kohdassa tyypillisesti on emäksenä sytosiini, kun taas eturauhassyöpäpotilailla usein tymidiini. RFX6 on säätelytekijä, jonka tuotetta oli aiemmin löydetty vain haiman soluista.

Tutkimusryhmä totesi vakuuttavassa ja mittavassa tutkimusasetelmassa, käyttäen hyväksi monipuolista geenien säätelyalueiden analyysiä, että mikäli rs339331 DNA-kohdassa oli tymidiini, HOXB13 säätelijä sitoutui tähän kohtaan voimakkaasti. Sitoutumisen seurauksena läheisen RFX6 geenin ilmentyminen lisääntyi. Ryhmä löysi RFX6 geenin ilmentyvän eturauhasessa ja kudoksen syövässä. He havaitsivat suomalaisista ja kansainvälisistä potilasaineistoista, että syövän käyttäytyminen oli aggressiivista sellaisilla potilailla, joilla oli rs339331 kohdassa tymidiini. Näissä syövissä myös RFX6 geeni ilmeni vahvasti.

Tutkimusryhmän tulokset selittävät, miksi sekä HOXB13, että rs339331 ovat eturauhassyövän riskitekijöitä – ne säätelevät RFX6:a. Työ avaa tien jatkotutkimuksille, miksi RFX6 on eturauhassyövälle tärkeä. Tulokset ovat tärkeitä syövän ennusteen arvioinnille, ja sen mukaiselle hoidon suunnittelulle.

Huang Q, Whitington T, Gao P, Lindberg JF, Yang Y, Sun J, Väisänen MR, Szulkin R, Annala M, Yan J, Egevad LA, Zhang K, Lin R, Jolma A, Nykter M, Manninen A, Wiklund F, Vaarala MH, Visakorpi T, Xu J, Taipale J, Wei GH. A prostate cancer susceptibility allele at 6q22 increases RFX6 expression by modulating HOXB13 chromatin binding. Nat Genet. 2014 Jan 5.

Vauvaiässä ohjelmoituu aineenvaihdunnan vaste syömiselle

Laajat epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet kiistatta, että alhainen syntymäpaino on riskitekijä monille sairauksille kuten sydän- ja verisuonitaudit sekä aineenvaihdunnan sairaudet. Sen sijaan on jäänyt epäselväksi, miten alhainen syntymäpaino aiheuttaa nämä riskit. Johan G. Erikssonin ohjaamassa tutkimuksessa tartuttiin tähän kysymykseen. Tutkimukseen kutsuttiin terveitä 65-75-vuotiaita henkilöitä, jotka olivat mukana Helsinki Birth Cohort-tutkimuksessa. Heistä puolet edusti ensimmäisen vuoden hitaita kasvajia ja puolet normaalisti kasvaneita verrokkeja. Tutkittaville syötettiin standardoituja, erityyppisiä aterioita, joiden jälkeen mitattiin aineenvaihdunnan reaktioita (plasman glukoosin, insuliiinin, TAG:n tasoja) ja ruokahaluun vaikuttavien aineiden kuten greliinin ja PYY:n tasoja. Ryhmien erot olivat vielä vanhuusiässä dramaattisia. Vauvana hitaasti kasvaneiden insuliinivaste oli 1.5 – kertainen kontrolleihin verrattuna. TAG:n osalta ero oli myös selvä (34-39 %:sesti kohonneet tasot). Ruokahaluhormoni PYY:n tasot olivat hitaasti kasvaneilla selvästi korkeammat kuin kontrolleilla, ateriatyypistä riippuen ero oli 44 tai 115 %. Sen sijaan glukoonin tasoissa ei ollut eroja.

Johtopäätökset ovat yllättäviä mutta selviä. Vauvaiällä ohjelmoituu aineenvaihdunnan vasteet syömiselle ja hormonitasot ruokahalua säätelevässä järjestelmässä. Tämä ohjelmointi näkyy vielä vanhuusiässä. Vauvaiässä hitaasti kasvaneet ylireagoivat vielä vanhuksina erittämällä aterian jälkeen runsaasti ruokahaluun vaikuttavia hormoneja kuten PYY. Vastaava  ylireagointi insuliinierityksessä saattaa selittää pienten vastasyntyneiden suurentunutta sydän- ja verisuonitautien riskiä.

Perälä MM, Kajantie E, Valsta LM, Holst JJ, Leiviskä J, Eriksson JG.
Early growth and postprandial appetite regulatory hormone responses.
Br J Nutr. 2013 Apr 19:1-10.