Helsingin yliopisto

Kokeellinen geenihoito pidensi vakavasta mitokondriotaudista kärsivien hiirten elinikää

Jaa

GRACILE-oireyhtymän oireet estyivät hiirillä, kun niiden mitokondrioiden hengitysketjun toimintaa tehostettiin siirtogeenillä.

Solujen energiatehtaina toimivien mitokondrioiden hengitysketjun toiminnan osittainenkin palauttaminen voi riittää estämään kokonaan vakavan mitokondriosairauden oireiden kehittymisen. Helsingin yliopiston ja Folkhälsanin tutkimuskeskuksen tutkijat yhteistyökumppaneineen ovat osoittaneet tämän ensimmäistä kertaa hiirimallissa.

Tutkimuksessa käytetty hiirimalli on saatu aikaan risteyttämällä professori Vineta Fellmanin ryhmän kehittämä GRACILE-oireyhtymän potilasmutaatiota kantava hiirimalli ja professori Howard Jacobsin ja FT Marten Sziborin ryhmältä saatu vaihtoehtoista oksidaasia (AOX) ilmentävä hiirikanta. GRACILE-oireyhtymä on suomalaiseen tautiperintöön kuuluva mitokondriotauti, johon ei toistaiseksi ole hoitoa. 

AOX on mitokondrioiden entsyymi, joka voi parantaa elektronien virtausta ja hengitysketjun toimintaa silloin kun jokin hengitysketjun osista, tässä tapauksessa sen kolmas kompleksi, on viallinen esimerkiksi sairautta aiheuttavan mutaation vuoksi. AOX-geeniä ei normaalisti ole nisäkkäillä, mutta koska mitokondriot ovat hyvin samanlaisia kaikissa eliöissä, merissä elävästä vaippaeläimestä (Ciona intestinalis) siirretty geeni toimii niissäkin.

Professori Fellmanin ja dosentti Jukka Kallijärven tutkimusryhmä on havainnut, että AOX-siirtogeeniä kantaville hiirille ei kehittynyt lainkaan kuolemaan johtavaa sydänsairautta. Ne myös elivät kolme kertaa pidempään kuin verrokit. AOX paransi lisäksi niiden munuaissairautta ja aivomuutoksia.

– AOX-siirtogeeni pidensi hiirten elinikää merkittävästi parantamalla hengitysketjun toimintaa kaikkein eniten energiaa vaativissa kudoksissa, kuten sydämessä. Periytyvää siirtogeeniä ei tietenkään voida käyttää ihmisen hoitona, mutta nämä poikkeuksellisen vaikuttavat tulokset kannustavat jatkotutkimuksiin tässä ja muissa mitokondriotautien hiirimalleissa. Mielenkiintoisia kokeita voisivat olla esimerkiksi sellaiset, joissa AOX-geeni viedään viruksen avulla sairaisiin kudoksiin, toteaa Jukka Kallijärvi.

Mitokondriotaudit ja GRACILE-oireyhtymä

Mitokondriotaudit ovat periytyviä energia-aineenvaihdunnan sairauksia, jotka voivat ilmetä melkein missä tahansa iässä ja elimistön kudoksessa. Nykyaikainen molekyyligenetiikka mahdollistaa usein taudin oikean diagnoosin jo varhaisvaiheessa, mutta hoitomahdollisuudet ovat vähäiset.

Mitokondrion hengitysketjun kolmannen kompleksin toimintahäiriöstä johtuvat sairaudet ovat erittäin harvinaisia. Erästä niistä, GRACILE-oireyhtymää, tavataan kuitenkin nimenomaan Suomessa, eli se kuuluu niin sanottuun suomalaiseen tautiperintöön.

Neonatologi Vineta Fellman kuvasi tämän vastasyntyneiden vaikean sairauden vuonna 1998 ja julkaisi sairauden aiheuttavan mutaation yhdessä edesmenneen professori Leena Palotien ryhmän kanssa vuonna 2002.

Tarkempia tutkimuksia varten professori Fellmanin tutkimusryhmä kehitti potilasmutaatiota kantavan hiirimallin noin kymmenen vuotta sitten.

– Se on osoittautunut erittäin hyväksi kokeelliseksi malliksi, sillä hiiret saavat hyvin samankaltaisen monielinsairauden kuin ihmispotilaat: kasvun ja energia-aineenvaihdunnan häiriön, maksasairauden ja munuaissairauden, Jukka Kallijärvi kertoo.

Artikkeli

Jayasimman Rajendran, Janne Purhonen, Saara Tegelberg, Olli-Pekka Smolander, Matthias Mörgelin, Jan Rozman, Valerie Gailus-Durner, Helmut Fuchs, Martin Hrabe de Angelis, Petri Auvinen, Eero Mervaala, Howard T. Jacobs, Marten Szibor, Vineta Fellman, Jukka Kallijärvi. Alternative oxidase-mediated respiration prevents lethal mitochondrial cardiomyopathy.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Dosentti Jukka Kallijärvi, Helsingin yliopisto ja Folkhälsanin tutkimuskeskus, Clinicum, jukka.kallijarvi@helsinki.fi, puh. 045 884 8686

Professori Vineta Fellman, Helsingin yliopisto, Folkhälsanin tutkimuskeskus ja Lundin yliopisto, vineta.fellman@helsinki.fi

viestinnän asiantuntija Elina Raukko, elina.raukko@helsinki.fi, puh. 050 318 5302

Tietoja julkaisijasta

Helsingin yliopisto
Helsingin yliopisto
PL 3
00014 Helsingin yliopisto

02941 911 (vaihde)http://www.helsinki.fi/yliopisto

Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Se on toistuvasti maailman sadan parhaan yliopiston joukossa. Helsingin yliopisto on perustettu vuonna 1640.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki STT Infossa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme