Helsingin yliopisto

Tutkijat onnistuivat selvittämään jo vauvaiässä puhkeavan diabeteksen tautimekanismin

Jaa

Alle puolivuotiaana puhkeavaan diabetekseen johtava molekyylitason tapahtumaketju paljastui tutkijoille uusien kantasolututkimus- ja genominmuokkausmenetelmien avulla.

Silloin kun lapsi sairastuu diabetekseen jo alle puolivuotiaana, sairauden taustalla on yleensä mutaatio jossakin insuliinia tuottavien beetasolujen toiminnan kannalta tärkeässä geenissä. Usein mutaatio löytyy insuliinia koodaavasta geenistä, jolloin kyseinen geeni tuottaa virheellistä insuliinia. Koska mutaatio on vain toisessa geenialleelissa, puolet solun tuottamasta insuliinista on normaalia, mutta silti tilanne johtaa muutamassa kuukaudessa täydelliseen insuliinin puutokseen.

Professori Timo Otonkosken johtama tutkimusryhmä on nyt selvittänyt, millä mekanismilla mutatoituneen geenin tuottama virheellinen insuliini vahingoittaa beetasoluja.

– Jo pitkään on tiedetty, että tällainen mutatoitunut insuliini aiheuttaa beetasolussa vaikean stressireaktion, ja on oletettu, että tämä johtaa solukuolemaan. Meidän tutkimuksemme kuitenkin osoitti, että olettamus on osittain väärä, Otonkoski kertoo.

Tutkijat käyttivät potilaan iPS-kantasoluja (indusoidut pluripotentit kantasolut) luodakseen sairaudesta kokeellisen mallin, ja korjasivat soluissa esiintyvän insuliinigeenin mutaation CRISPR-Cas9-menetelmää hyödyntäen. Tämän jälkeen he pystyivät vertailemaan samalta henkilöltä peräisin olevia beetasoluja, joiden ainoa geneettinen ero oli insuliinigeenin mutaatio.

Sekä sairaat että terveet solut erilaistettiin insuliinia tuottaviksi beetasoluiksi, ja solujen kehittymistä seurattiin sekä soluviljelmässä että hiirimallissa. Yllätyksekseen tutkijat havaitsivat, että mutatoituneet solut eivät kuole, kuten oli oletettu. Niiden normaali kehitys kuitenkin häiriintyy niin paljon, että ne eivät kykene tuottamaan merkittäviä määriä insuliinia.

Tutkijat onnistuivat myös tunnistamaan ne mekanismit, joiden välityksellä virheellinen insuliini johtaa solujen vaurioitumiseen. Kun vaurioon johtava tapahtumaketju tunnetaan, on mahdollista löytää keino vaikuttaa siihen, Otonkoski toteaa.

eLIFE-tiedelehdessä julkaistu tutkimus osoittaa, että kantasolu- ja genominmuokkausteknologioita käyttämällä on mahdollista tunnistaa niitä mekanismeja, jotka johtavat diabeteksen kehittymiseen.

– Voimme jatkossa käyttää samaa lähestymistapaa myös yleisempien diabeteksen muotojen tutkimisessa. Tavoitteena on tietysti löytää uusia täsmähoitoja, joilla diabetesta voidaan hoitaa tai sen puhkeaminen ehkäistä, Otonkoski sanoo.

Lisätietoja:

Professori Timo Otonkoski
Puh. 050 448 6392
Sähköposti: timo.otonkoski@helsinki.fi
Otonkoski Lab

Viite: Balboa D, Saarimäki-Vire J, Borshagovski D, Survila M, Lindholm P, Galli E, Eurola S, Ustinov J, Grym H, Huopio H, Partanen J, Wartiovaara K, Otonkoski T: Insulin mutations impair beta-cell development in a patient-derived iPSC model of neonatal diabetes. Elife. 2018 Nov 9;7. pii: e38519. doi: 10.7554/eLife.38519.

Kuvat

Lataa
Hiiriin siirrettyjä kantasoluperäisiä beetasoluja. Vasemmalla insuliinimutaatiota kantavat solut erottuvat puna-vihreinä solustressin takia. Oikealla mutaatio-korjatut terveet solut näkyvät punaisina. (Kuva: Otonkoski Lab)
Hiiriin siirrettyjä kantasoluperäisiä beetasoluja. Vasemmalla insuliinimutaatiota kantavat solut erottuvat puna-vihreinä solustressin takia. Oikealla mutaatio-korjatut terveet solut näkyvät punaisina. (Kuva: Otonkoski Lab)
Lataa

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

GSK ja Sanofi mukaan merkittävään suomalaiseen FinnGen-geenitutkimushankkeeseen22.1.2019 14:00Tiedote

GSK ja Sanofi ovat liittyneet mukaan FinnGen-tutkimuskonsortioon. FinnGen on laaja julkisen ja yksityisen sektorin yhteinen tutkimushanke, jonka tavoitteena on tuottaa geneettistä tietoa 500 000 suomalaisesta biopankkinäytteen antajasta. Genomitiedon yhdistäminen terveystietoihin mahdollistaa tutkimuksen tavoittelemat tieteelliset läpimurrot, paremman ymmärryksen sairauksien syntymekanismeista ja uusien hoitokeinojen kehittämisen.

Koirien pelon ja ihmisten mielenterveyshäiriöiden taustalla samoja tekijöitä21.1.2019 14:51Tiedote

Professori Hannes Lohen ryhmä on tunnistanut yli kolmensadan saksanpaimenkoiran aineiston avulla kaksi geenialuetta, joista toinen liittyy koirien pelokkuuteen ja toinen ääniarkuuteen. Pelokkuuteen liitetty geenialue vastaa ihmisten kromosomin 18 aluetta, joka on liitetty erilaisiin psykiatrisiin sairauksiin. Ääniarkuuteen liitetty alue sisältää puolestaan useita ihmisten ja koirien käyttäytymiseen sekä psykiatrisiin sairauksiin liittyviä geenejä.

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