Merkittävä epilepsiageenilöytö koirista – arvokas eläinmalli myös ihmisten epilepsiatutkimukselle

Kansainvälisenä yhteistyönä saksalaisen ja kanadalaisen tutkimusryhmän kanssa toteutetussa laajassa tutkimuksessa kuvataan uudenlainen lihasnykäyksellinen eli myoklooninen epilepsia ja siihen liittyvä geenivirhe. Tähän mennessä vain rhodesiankoirilta havaitun epilepsian oireet alkavat keskimäärin kuuden kuukauden iässä ja sairaudelle tyypilliset nykivät tai säpsähtelevät kohtaukset ilmenevät yleensä koiran asettuessa lepoon. Kohtauksen voi laukaista myös kirkas valo osalla koirista.

Uusi geeni ehdokkaana myös ihmisten epilepsian aiheuttajaksi

- Rhodesiankoirien epilepsia muistuttaa oireiltaan ihmisen nuoruusiän myokloonista epilepsiaa, joka kuuluu yleisimpien epilepsiamuotojen joukkoon. Tähän epilepsiaan liittyviä geenejä tunnetaan vasta muutamia. Koirista tehty löytö voikin osaltaan auttaa tautimekanismien tarkempaa selvittämistä tehokkaampien hoitojen kehittämiseksi. Olemme käynnistäneet tutkimuksia tunnistetun DIRAS1-geenin ja ihmisepilepsioiden yhteyden kartoittamiseksi, kertoo professori Hannes Lohi.

- Löytämämme uusi epilepsiageeni, DIRAS1, on ennestään tuntematon nisäkkäissä, eikä sitä ole aiemmin liitetty neurologisiin sairauksiin. Selkärangattomilla geeni on yhdistetty hermovälittäjäaine asetyylikoliinin toimintaan, mikä saattaa osoittautua tärkeäksi tiedoksi myokloonisten epilepsioiden syntymekanismia tutkittaessa, FM Riika Sarviaho kertoo.

- Tutkimuksemme tarjoaa tärkeän uuden geenin sairauden taustan selvittämiseksi ja uusien hoitomuotojen kehittämiseksi, summaa professori Lohi, tutkimuksen vastaava kirjoittaja.

Sairaat koirat toimivat siis jatkossakin tärkeinä mallieläiminä, kun tutkimuksissa etsitään tehokkaampia hoitovaihtoehtoja myokloonisille epilepsioille.

Geenitestillä täsmätietoa jalostukseen

Tutkimuksen tuloksilla on vaikutusta sekä eläinlääketieteeseen että koirien jalostukseen.

- Tutkimme sairauteen liitettyä geenivirhettä yli 600 rhodesiankoirassa sekä noin tuhannessa epilepsiaa sairastavassa koirassa 12 eri rodussa. Toistaiseksi näyttää siltä, että se liittyy vain rhodesiankoirien epilepsiaan, toteaa Sarviaho.

- Geenitestin avulla eläinlääkärit pystyvät diagnosoimaan nyt tunnistetun myokloonisen epilepsian. Kasvattajilla taas on mahdollisuus tunnistaa sairauden kantajat ja näin välttää uusien sairaiden pentujen syntyminen. Noin 15% kaikista rhodesiankoirista kantaa mutaatiota, ja sairaita koiria onkin tavattu sekä Euroopassa että muualla maailmassa, Sarviaho huomauttaa.

Koiria ei tarvi enää nukuttaa epilepsiatutkimusta varten

Sairauden kliinisissä tutkimuksissa tutkijat käyttivät hyväkseen uudenlaista langatonta tapaa mitata aivosähkökäyriä (EEG) hereillä olevista koirista. Menetelmän avulla voidaan kerätä tietoa aivokuoren sähköisestä toiminnasta kohtauksen aikana sekä ennen ja jälkeen kohtauksen.

- Menetelmässä elektrodeihin liitetyt johdot kiinnitetään koiran selässä kulkevaan pienehköön lähettimeen, josta mittaustulokset siirtyvät suoraan tietokoneelle. Näin koira voi koko toimenpiteen ajan liikkua vapaasti. Mittaus ei myöskään vaadi rauhoitusta, kertoo koirille menetelmän kehittänyt professori Fiona James Guelphin yliopistosta Kanadasta.

- Video-EEG-menetelmän käyttö on jo pitkään ollut arkipäivää ihmisten epilepsiaklinikoilla, mutta eläinklinikoilla siitä on kiinnostuttu vasta nyt. Menetelmän ansiosta pystyimmekin tunnistamaan epilepsiaa sairastavat koirat EEG-kuvan perusteella jo sairauden varhaisessa vaiheessa. Vertasimme video-EEG:n tuloksia myös epilepsiaa sairastavien ihmispotilaiden tuloksiin ja havaitsimme huomattavia samankaltaisuuksia lajien välillä, jatkaa rhodesiankoirien kliinisen tutkimuksen käynnistänyt professori Andrea Fischer LMU Münchenin yliopistosta.

Tämän menetelmän ansiosta tutkijat pystyvät testaamaan myös epilepsian valoherkkyyttä. Tarkkojen kliinisten tutkimusten ansiosta tutkijat pystyivät valitsemaan sopivat potilas- ja verrokkikoirat geenitutkimukseen.

Tutkimus julkaistiin arvostetussa Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) –lehdessä 20. helmikuuta 2017.

Professori Hannes Lohen tutkimusryhmä toimii osana Helsingin yliopiston eläinlääketieteellistä ja lääketieteellisistä tiedekuntaa sekä Folhälsanin tutkimuskeskusta. Professori Andrea Fischerin tutkimusryhmä toimii Ludwig-Maximilian -yliopistossa Saksan Münchenissä. Tutkimusta rahoittivat Suomen Akatemia (1268091), Sigrid Juselius -säätiö, Jane ja Aatos Erkko -säätiö, ERCStG (260997), Epilepsiatutkimussäätiö, Biocentrum Helsinki, the Munich University Society, the Canine Health Foundation (CHF Grant No. 02248), the Albert Heim Foundation (project no. 105) sekä Canada Foundation for Innovation and Ontario Ministry of Research and Innovation (30953).