University of Helsinki
Skitsofrenian syihin valoa Koillis-Lapin suunnalta
Skitsofrenialla tiedetään olevan perinnöllistä taustaa, mutta taudin syntymekanismit ovat vielä pääosin tuntemattomia. Aarno Palotien vetämä tutkimusryhmä käytti hyväkseen sitä tietoa, että skitsofrenia ja hermostonkehityksen viivästymä on erityisen rikastunut Suomen Koillis-Lapissa, ja se esiintyi perheittäin. Vuosikymmenien aikana kerättyjen sukujen näytteistä etsittiin sellaisia geenialueita, jotka sairailla esiintyisivät useammin kuin terveillä.
Ryhmä onnistui osoittamaan,että Koillis-Lappiin rikastunut skitsofrenia, johon osalla kantajista liittyy myös hermostonkehityksen viivästymä, assosioituu kromosomin 22 suureen puutokseen, deleetioon. Tällä alueella sijaitsee topoisomeraasi-3B geeni (TOP3B), jonka ilmentyminen havaittiin laskeneeksi geenimuutoksen kantajilla. Tutkijat osoittivat että TOP3B on uusi skitsofrenian riskigeeni.
DNA on kaksoiskierteinen molekyyli. Sitä kahdentaessa tai geenejä luettaessa kierre avataan helikaasi-proteiinien toimesta, mutta silloin kierteeseen syntyy erityistä jännitettä, kuten kierrettyyn kumilenkkiin, jota avataan keskeltä. DNA:n topoisomeraasien tehtävänä on vähentää näitä DNA:han syntyneitä jännitteitä. Tutkijaryhmä osoitti kuitenkin yllättäen, että TOP3B DNA-topoisomeraasi toimiikin läheisessä yhteydessä RNA:han sitoutuvien proteiinien kanssa, jotka kompleksina liittyvät sekä geenien luentaan että proteiinien tuotantoon. TOP3B:n rooli keskushermostossa on viime aikoina korostunut, sillä yksittäisillä skitsofrenia- tai autismipotilailla, on löytynyt tässä geenissä ns. de novo mutaatioita, jotka ovat syntyneet sikiökehityksen aikana, eivätkä ole vanhemmilta perittyjä. Nämä muiden ryhmien löydökset tukevat TOP3B:n roolia näiden tautien taustalla.
Kuinka TOP3B tarkalleen liittyy keskushermoston geenien ilmentymiseen ja proteiinien tuottamiseen, ja missä soluissa se on tärkeä, on vielä selvittämättä. Tutkimus kuitenkin korostaa kahta asiaa: 1) hyvin karakterisoitujen väestöjen, ja niiden sisäisten alueellisten tautirikastumien sairaus- ja geenitieto voi olla tärkeä avain yleisten tautien molekyylitaustan selvittämiseen. 2) Proteiineilla voi soluissa olla yllättäviä tehtäviä, joihin aiemmin tunnettu tieto ei suoraan sovi, ja joita voi olla vaikea löytää “sivistyneillä arvauksilla”. Tällaisen tiedon keräämisessä periytyvien sairauksien geenitutkimus on ensisijaisen tärkeää.