Perhoskoirien verkkokalvonrappeumaan uusi geenilöytö

Etenevät silmän verkkokalvonrappeumat  (progressive retinal atrophy, PRA) ovat tavallisia sokeutumisen syitä koirilla ja ihmisillä. Verkkokalvonrappeumassa silmän pimeä- ja päivänäköön vaikuttavat sauva- ja tappisolut tuhoutuvat. Sairaus etenee tavallisesti välivaiheiden kautta hämäräsokeudesta jopa täydelliseen sokeutumiseen. Tyypilliset verkkokalvon muutokset näkyvät silmätutkimuksessa. Koirista on tunnistettu useita erityyppisiä verkkokalvorappeumia ja niiden taustalta jo 12 geeniä.

Perhoskoirilla ja ihmisellä sama geeni verkkokalvorappeuman aiheuttajana
Tutkimuksen kohteena oli Papillonien ja Phaleneiden eli niinkutsuttujen perhoskoirien verkkokalvorappeuma eli PRA. Geenin tunnistamiseen tarvittiin vain kuusi PRA-sairasta koiraa.

”Useimmat PRA:t, mukaan lukien perhoskoirien sairaus, periytyvät peittyvästi eli ovat yhden geenin sairauksia, jolloin pienelläkin näytemäärällä saadaan läpimurtoja aikaan. Perhoskoirien oireet alkavat näkyä viiden vuoden iässä ja tutkimuksessa löytyi joitakin vielä terveitä nuorempia, geneettisesti sairaita yksilöitä, joita kannattaa seurata jatkossa säännöllisin silmäpeilauksin, koska on oletettavaa, että ne sairastuvat vielä iän myötä.” kertoo tutkimuksen johtaja, professori Hannes Lohi.

Uusi geeniteknologia nopeuttaa geenivirheiden tunnistusta
Perhoskoirien geeni paikannettiin kuuden sairaan ja 14 verrokin avulla ja löydös varmistettiin sen jälkeen isomassa aineistossa.  Geenivirheen tunnistamiseksi käytettiin myös uutta eksomi-sekvensointiteknologiaa, jolla analysoidaan kerralla koko perimän proteiinia koodaavat alueet.

”Geeniteknologian edistyminen nopeuttaa geenivirheiden tunnistamista. Geenin paikantamisen jälkeen meillä oli vielä useampia mahdollisia tautialueita, mutta uusi eksomiteknologia paljasti nopeasti varsinaisen mutaation. Samalla teknologia avaa uusia mahdollisuuksia geenilöytöihin eri rotujen silmäsairauksissa.” valottaa väitöskirjatutkija Saija Ahonen. 

Perhoskoirien mutaatio löytyi CNGB1-geenistä, joka on aiemmin liitetty vastaavaan verkkokalvon rappeumaan ihmisellä.

”Tutkimus havainnollistaa jälleen ihmisen ja koiran yhteistä tauti- ja geeniperimää.  Samojen sairauksien taustalla on usein samoja geenejä.  Tästä on hyötyä, sillä  koirien kautta päästään tarkentamaan sairausmekanismeja ja kokeilemaan vaikkapa geeniterapiaa.” kertoo Lohi.

Geenitestillä sairaudesta eroon

Perhoskoirista tunnistettu CNGB1-geenivirhe estää geenistä normaalisti tuotettavan proteiinin tuoton. Geenituotetta tarvitaan hämäränäköön tarvittavien sauvasolujen toimintaan. Proteiinin puuttuminen johtaakin perhoskoirilla ensisijaisesti hämäräsokeuteen.

”Geenivirhettä testattiin tutkimuksen yhteydessä kaikkiaan liki 500 koirasta useassa roduissa. CNGB1-mutaatiota esiintyy näillä näkymin vain perhoskoirissa ja lähes joka viides koira kantaa sitä perimässään. Geenitestille tulee olemaan käyttöä, sillä kantaja-kantaja yhdistelmiä ei suositella. Samalla eläinlääkärit ja kasvattajat voivat käyttää tarvittaessa testiä diagnoosin varmistamiseen.” toteaa Ahonen.  Tutkimus on osa hänen väitöskirjatutkimustaan Lohen tutkimusryhmässä.

Professori Hannes Lohen tutkimusryhmä toimii Helsingin yliopistossa sekä eläinlääketieteellisessä että lääketieteellisessä tiedekunnassa ja Folkhälsanin tutkimuskeskuksessa, ja hänen tutkimustaan rahoittavat Helsingin yliopiston lisäksi muun muassa Suomen Akatemia, EU (LUPA), Euroopan tiedeneuvosto, Sigrid Juséliuksen Säätiö, Suomen Kulttuurirahasto, Jane ja Aatos Erkon säätiö, Biocentrum Helsinki ja Folkhälsan.

Viite: A Saija J. Ahonen, Meharji Arumilli, Hannes Lohi. A CNGB1 Frameshift Mutation in Papillon ja Phalene Dogs with Progressive Retinal Atrophy. PLOS ONE, 2013.