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

Norjan Barentsinmeren öljyonnettomuuksien riskienhallinta kaipaa huomattavaa uudistamista14.6.2019 11:26:25 EESTTiedote

Helsingin yliopistossa äskettäin valmistuneessa tapaustutkimuksessa tarkastellaan erilaisia tapoja kartoittaa öljyonnettomuusriskejä Norjan Barentsinmerellä, jossa öljynetsintä ja poraaminen on vastikään sallittu uusilla alueilla. Tutkimuksessa osoitetaan, että tarvitsemme pikaisesti uusia tapoja sisällyttää erilaisia riskikehyksiä ja erinäisiä tiedon muotoja monimutkaisten sosioekologisten riskien riskinhallintaprosesseihin.

Kokemukset terveydenhuollosta värittävät suhtautumista genomitutkimuksiin12.6.2019 15:00:07 EESTTiedote

Vaikka ihmisillä on taipumus arvioida terveyteensä liittyviä riskejä optimistisesti, ihmisten arviot omista riskeistään heijastelevat myös todellisia riskitekijöitä. Esimerkiksi he, joiden perheessä on sydän- ja verisuonisairautta, diabetesta, syöpää tai masennusta, kokevat oman riskinsä sairastua kyseiseen tautiin keskimäärin suuremmaksi kuin muut. Tiedot ilmenevät Helsingin yliopiston väitöskirjatutkimuksesta.

Levänluhdan kalmiston mysteeri aukeaa pala palalta monitieteisen tutkimuksen avulla11.6.2019 12:00:14 EESTTiedote

Uusi tutkimus osoittaa, että Isonkyrön Levänluhtaan haudattujen ihmisten DNA on lähellä nykysaamelaisten DNA:ta. Tämä on ensimmäinen fyysinen osoitus saamelaisasutuksesta näinkin eteläisessä Suomessa. Strontiumisotooppianalyysi taas osoittaa, että nämä ihmiset olivat kasvaneet alueella. Se sijaan kysymys siitä, miksi heidät on haudattu veteen, jää edelleen arvoitukseksi.

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