Lapsuuden astman varhaisen tunnistamisen välineet: voidaanko taudin puhkeaminen estää tulevaisuudessa geneettisten riskimarkkereiden avulla?
Väitöskirjatutkija: Kiara Homil
Hengityksen vinkuminen on yleistä pikkulapsilla; noin viidesosa kaikista lapsista kärsii hengityksen vinkunasta ainakin kerran varhaislapsuudessa ja tämän oireen sairaalahoitoon joutuu 1% kaikista lapsista. Tutkimusten mukaan sairaalahoitoa vaativien lasten riski sairastua astmaan myöhemmin lapsuudessa on 15-71%, kun taas yleisesti lapsiväestössä vastaava luku on 4-10%. Myöhemmin astmaa kehittävien, hengityksen vinkunasta kärsivien lasten tunnistaminen varhaisessa vaiheessa ennen taudin puhkeamista on haastavaa. (1) Tiedetään, että riskitekijöitä astman kehittymiselle lapsella ovat alle kahden vuoden iässä sairastettu uloshengitysvaikeus, atopia, RSV/RV-infektio, vanhempien astma ja tupakointi, ympäristötekijät sekä geneettiset tekijät. (2)
Ajatellaan, että astman hoidon suhteen kestävin ratkaisu on ennaltaehkäisy, sillä astman jo puhjettua, tautia parantavia keinoja ei ole. (3) Tärkeänä huomiona on myös se, että lapsen astman ennustettavuudelle ei ole luotettavia välineitä. Diagnoosi perustuu pääosin vastaanotolla toteutettuun tutkimukseen sekä riskilaskureihin, joiden ennusteellisen arvon on havaittu olevan heikko tai kohtalainen. Siksi ajatellaan, että taudin solu- ja geenitason mekanismien ymmärtäminen ja sen kautta astman riskitekijöiden tunnistaminen voisi parantaa astman ennustettavuutta. Tulokset geeniekspressiotutkimuksista astman ennustettavuuteen ovat tähän asti olleet lupaavia. Astman varhainen diagnosointi sekä hoidon aloittaminen täsmentyy, mikäli biomarkkereja tunnistetaan paremmin. (3,4)
Nopea kehitys astman geenitutkimuksessa on johtanut useiden geenien tunnistamiseen, jotka ovat mahdollisesti yhteydessä astmaan liittyviin piirteisiin. Geenin vaikutus yksittäisenä tekijänä on havaittu assosiaatiotutkimuksissa pieneksi, mutta yhdessä muiden riskitekijöiden kanssa vaikutus on merkittävämpi. (4)
Vuonna 2007 geenianalyysit kehittyivät merkittävästi astmatutkimuksessa, tuolloin julkaistiin ensimmäinen koko genomin tutkimus liittyen lapsuuden astmaan. Useat markkerit kromosomissa 17q21.1 havaittiin vahvasti ja toistuvasti liittyväksi suurentuneeseen riskiin sairastua lapsuuden astmaan. Sama löydös toistettiin useissa tutkimuksissa myöhemmin muissakin aineistoissa. (4)
Itse toimin Turun yliopiston lastentautiopin alalla väitöskirjatutkijana ja teen tutkimusta lapsuuden astman geneettisistä riskimarkkereista. Keskisimpänä aineistona tutkin 124 lasta, joita on seurattu tarkasti ensimmäisestä, alle 2-vuoitaana sairastetusta uloshengitysvaikeuskohtauksesta, 8 ikävuoteen asti. Näiden lasten kokoverestä on tehty DNA-, RNA- ja metylaatiotutkimuksia.
Geenitutkimusta voi toteuttaa sekä yksittäistä geeniä tarkastelemalla tai jonkin tutkittavan aineiston geeniprofiilia tarkastelemalla. Yhdessä osatyössäni tutkimme SNP 17q21-lokuksen geenejä, sillä kuten aiemmin mainittu, 17q21-kohde on kirjallisuudessa todettu keskeiseksi geenialueeksi astman ja atopian suhteen.
Toisessa ja kolmannessa osatyössä tutkimme, miten tutkimusaineiston lapset, jotka ovat ryhmitelty erinäisin keinoin, ovat keskenään erilaisia tai samanlaisia suuremmassa mittakaavassa, geeniprofiililtaan. Tämä voi olla hieman hankala käsite ymmärtää, mikäli aihe ei ole entuudestaan tuttu. Asiaa voi havainnollistaa siten, että yhden henkilön geeniprofiili on ikään kuin kyseisen henkilön sormenjälki. Kun tarkastelemme kokonaisen ryhmän geeniprofiilia, tarkastelemme näiden henkilöiden sormenjälkiä kokonaisuudessaan ja määritetään, mitkä uurteet korostuvat ja mitkä haalenevat sormenjälkien kerrostuessa. Siten esimerkiksi ymmärrämme, mitkä erityispiirteet ovat keskeisiä niillä lapsilla, jotka kehittävätkin myöhemmin astmaa ja mitkä ovat keskeisiä heillä, jotka eivät kehitä, vaikka muita tunnettuja riskitekijöitä olisi.
Tähän asti olemme havainneet muun muassa, että SNP 17q21-lokuksen geenit ovat todellakin kytköksissä atopiaan ja sitä kautta myöhäiseen astman kehittämiseen. Lisäksi olemme havainneet, että ne lapset, joilla on sekä varhais- että myöhäislapsuudessa herkistymistä muun muassa siitepölylle tai eläimille, ovat geeniprofiililtaan erilaisia, kuin ne lapset, joilla on vain varhaislapsuudessa herkistymistä, mutta herkistyminen väistyy seurannassa. Tulos on erityisen merkittävä koivulle herkistyneillä lapsilla. Tutkimustulokset ovat osittain vielä kesken.
Miksi on siis halua ymmärtää biomarkkereita tai geneettistä taustaa? -Jotta voimme tunnistaa riskilapset jo varhain, ennen taudin puhkeamista ja ennaltaehkäistä taudin puhkeaminen erinäisin keinoin.
Lähteet
1. Sly P, Boner A, Björksten B, Bush A, Custovic A, Eigenmann P, Gern J, Gerritsen J, Hamelmann E, Helms P, Lemanske R, Martinez F, Pedersen S, Renz H, Sampson H, von Mutius E, Wahn U, Holt P. Early identification of atopy in the prediction of persistent asthma in children. The Lancet (2008) 372(9643).
2. Jartti T, Lehtinen P, Vuorinen T, et al. Respiratory picornaviruses and respiratory syncytial virus as causative agents of acute expiratory wheezing in children. Emerging Infectious Diseases 2004;10(6):1095–101.
3. Bannier MA, van de Kant KD, Jöbsis Q, Dompeling E. Biomarkers to predict asthma in wheezing preschool children. Clinical & Experimental Allergy 2015;45(6):1040–50.
4. Vercelli D. Discovering susceptibility genes for asthma and allergy. Nature Reviews Immunology 2008;8(3):169–82.
Julkaistu: 24.1.2025