Stórt skref í erfðaráðgjöf

Kári Stefánsson, forstjóri Íslenskrar erfðagreiningar, er einn af 28 fræðimönnum ...
Kári Stefánsson, forstjóri Íslenskrar erfðagreiningar, er einn af 28 fræðimönnum sem birtu nýjar niðurstöður um áhrif aldurs foreldra á stökkbreytingar í börnum í vísindaritinu Nature í dag. mbl.is/Styrmir Kári

Íslensk erfðagreining greindi frá nýrri rannsókn í dag sem fjallar um áhrif aldurs foreldra á stökkbreytingar í börnum. Kári Stefánsson, forstjóri Íslenskrar erfðagreiningar, segir að með rannsókninni séu hann og samstarfsmenn hans að stíga stórt skref þegar kemur að erfðaráðgjöf. Alls koma 28 fræðimenn, íslenskir og erlendir, að rannsókninni sem birt var í vísindaritinu Nature í dag.

Niðurstöður rannsóknarinnar sýna að með aldri eggfruma eykst fjölbreytileiki hjá mönnum og mannöpum. Rannsóknin nær yfir stórt svið og segir Kári að mikilvægt sé að velta fyrir sér eðli stökkbreytinga til að skilja niðurstöður rannsóknarinnar. Stökkbreytingar séu í raun uppspretta fjölbreytileika lífheimsins. Í umfjöllun Íslenskrar erfðagreiningar um rannsóknina kemur fram að þótt stökkbreytingar séu í daglegu tali oft tengdar sjúkdómum megi ekki gleyma því að þær eru hráefni þróunarinnar. Stökkbreytingar, sem gagnast lífinu, breiðast út og breyta tegundinni.  

Nýjar stökkbreytingar búa til mannlega fjölbreytni

„Þetta er mjög stór rannsókn og er að mörgu leyti byggð á því sem við höfum verið að fást við síðastliðin rúm 20 ár, það er hvernig fjölbreytileiki niturbasa í erfðamengi mannsins býr til mannlega fjölbreytni,“ segir Kári, í samtali við mbl.is.

Hingað til hafa rannsóknir Íslenskrar erfðagreiningar í þessum efnum beinst að því að leita að breytileikum í erfðamenginu sem hafa áhrif á hættuna á sjúkdómum. „En við höfum líka verið að reyna að finna út hvernig nýfjölbreytni niturbasa verður til. Hún verður til á margvíslegan hátt, en það sem skiptir mestu máli eru nýjar stökkbreytingar,“ segir Kári.

Með nýjum stökkbreytingum á hann við stökkbreytingar sem einstaklingar búa yfir sem ekki er að finna í frumum foreldranna. Slíkar breytingar eru kallaðar „de novo“ eða „nýjar“ stökkbreytingar. Skýringa á myndun nýrra stökkbreytinga er að leita í myndun og viðhaldi kynfrumna foreldranna, það er egg- og sæðisfrumna. Í því ferli geta orðið stökkbreytingar sem flytjast til okfrumunnar, en svo nefnist fruman, sem verður til við samruna egg- og sæðisfrumu og er upphafið að nýjum einstaklingi. „Þessar nýju stökkbreytingar verða forsenda þróunar og við fæðumst að meðaltali með 70 nýjar stökkbreytingar sem finnast ekki í foreldrum okkar,“ segir Kári.

Ný rannsókn Íslenskrar erfðagreiningar byggir meðal annars á hvernig fjölbreytileiki ...
Ný rannsókn Íslenskrar erfðagreiningar byggir meðal annars á hvernig fjölbreytileiki niturbasa í erfðamengi mannsins býr til mannlega fjölbreytni.

Stökkbreytingar sem eyðileggja erfðavísa skipta svo höfuðmáli í þróun mannsins, að mati Kára. „Einn af hverjum 10 einstaklingum sem fæðist með stökkbreytingu sem eyðileggur erfðavísi, annaðhvort frá móður eða föður, er einstaklingur sem borgar prísinn fyrir þróunina. Þessar stökkbreytingar eru nauðsynlegar til þess að við getum haldið áfram að aðlagast okkar umhverfi.“ „Prísinn“ sem Kári nefnir í þessu samhengi eru fágætir sjúkdómar hjá ungum börnum.

Mun fleiri nýrra stökkbreytinga koma frá föður en móður

Í rannsókn, sem Íslensk erfðagreining birti árið 2012, virtist langstærstur hluti nýrra stökkbreytinga koma frá föður. Fjöldi þeirra er háður aldri hans við getnað og eykst um nálægt tvær breytingar á ári.

„Við sýndum fram á það fyrir nokkrum árum síðan að fjölbreytileiki í tíðni stökkbreytinga, sem gerir það að verkum að sumir fæðast með fáar nýjar stökkbreytingar og aðrir með margar, er að mestu leyti skýrð með aldri foreldra, það er að segja; þeim mun eldri sem foreldrarnir eru, þeim mun fleiri stökkbreytingar lenda á barninu og það er aðallega aldur föður sem skiptir máli,“ segir Kári.

Grein um rannsókn Íslenskrar erfðagreiningar birtist í vísindatímaritinu Nature í ...
Grein um rannsókn Íslenskrar erfðagreiningar birtist í vísindatímaritinu Nature í dag. Skjáskot/Nature

Í greininni sem birtist í Nature í dag er kafað dýpra ofan í áhrif kynjanna á nýjar stökkbreytingar. Í nýju rannsókninni raðgreindu vísindamenn Íslenskrar erfðagreiningar erfðaefni 1.548 Íslendinga og foreldra þeirra og fyrir 225 þeirra var skoðað erfðaefni að minnsta kosti eins barns. Fyrir utan fjöldann á breytingunum kom í ljós sá munur á milli kynjanna að stökkbreytingar frá konum myndast í þyrpingum á litningunum og tegundir breytinganna breytast hratt eftir aldri kvenna.

Í ljós kom að fjórðungur nýrra stökkbreytinga kemur frá mæðrum, og líkt og hjá feðrum, er fjöldi þeirra háður aldri við getnað. Munurinn er hins vegar sá að þeim fjölgar minna við hærri aldur móður en föður, eða um nálægt eina stökkbreytingu fyrir hver þrjú ár í aldri.

„Það sem mér finnst merkilegast í þessari grein sem við erum að birta í dag er að við sýnum fram á að þær stökkbreytingar sem eiga rætur sínar í móður eru öðruvísi í eðli sínu en þær stökkbreytingar sem koma frá föður. Við fundum svæði í erfðamenginu sem nær yfir 10 prósent af erfðamenginu þar sem stökkbreytingar sem koma frá móður eru jafnmargar og þær sem koma frá föður,“ segir Kári. Þessar stökkbreytingar tengjast skemmd í DNA viðkomandi en ekki fjölgun frumna. „Stökkbreytingarnar eiga rætur sínar í því að þegar verið er að gera við þá skemmd, þá eiga sér stað mistök. Þessi 10 prósent af erfðamenginu eru sérstaklega viðkvæm fyrir svona skemmdum.“

Sambærileg þróun hjá afrískum mannöpum

Rannsóknin sýnir einnig fram á að stökkbreytingar af þessu tagi hafa átt sér stað yfir lengri tíma sem þótti vert að rannsaka frekar. „Þegar við sáum það kíktum við á apa og sýndum að þessi 10 prósent af erfðamenginu eru líka viðkvæmar fyrir skemmd í DNA hjá afrískum mannöpum, simpönsum, að nokkru leyti hjá górillum en alls ekki hjá órangútum. Þetta þýðir að þetta svæði hefur orðið viðkvæmara fyrir skemmdum eftir að leiðir forfeðra órangútanna og górillanna skildu. Þetta er svæði sem hefur verið berskjaldað í mjög langan tíma,“ segir Kári.

Þessar niðurstöður sýna að aldur mæðra við getnað hefur áhrif á hvernig ákveðin svæði í erfðamenginu hafa þróast gegnum árþúsundin. „Þessar niðurstöður komu Kára og samstarfsmönnum hans töluvert á óvart. „Við erum enn þá að klóra okkur í hausnum yfir þessu. En þetta þýðir að þeir eiginleikar mannsins sem eiga rætur sínar í þessum 10 prósentum hljóta að þróast hraðar heldur en aðrir eiginleika. Við erum enn ekki búin að finna út hverjir þessar eiginleikar eru en það er hluti af því sem við erum að vinna að núna.“

Í rannsókninni náðu Kári og samstarfsmenn hans óvænt að tengja ...
Í rannsókninni náðu Kári og samstarfsmenn hans óvænt að tengja stökkbreytingamynstur í eldri íslenskum mæðrum við mun á milli apategunda, m.a. simpansa. AFP

Næstu skref þegar tekin

Í kjölfar niðurstöðu rannsóknarinnar telur Kári mikilvægt að svara þeirri spurningu hvernig hægt sé að hjálpa foreldrum sem eignast barn sem fæðist með stökkbreytingu sem leiðir til alvarlegs sjúkdóms á unga aldri. „Við erum að fara að senda út grein um næsta kafla sem byggir á því að finna út hvernig við hjálpum foreldrum að svara spurningunni hversu líklegt er það að þessi stökkbreyting skjóti upp kollinum ef þau ákveða að eignast annað barn.“

Nú þegar hefur farið fram rannsókn á nýjum stökkbreytingum sem systkini deila. „Okkur hefur tekist að búa til aðferð til að reikna út í hverju einstöku tilfelli hvaða líkur eru á því að svona stökkbreyting skjóti upp kollinum aftur. Þær líkur geta verið allt frá 0,01 prósent upp í 30 prósent. Munurinn á líkum getur því verið 3000 prósent.“

Þessi gífurlegi munur gerir það þeim mun mikilvægara að mati Kára að skilja orsakir nýrra stökkbreytinga og afla sér upplýsinga til að spá fyrir um þær. „Ég held því að við séum að færa heiminum nokkuð gott tæki til að nota í erfðaráðgjöf.“

mbl.is
Pels
Til sölu Pels nr. 38 Frekari upplýsingar í síma: 8935005 ...
Dúskar með smellu Þvottabjörn
Til sölu mjög fallegir dúskar ekta þvottabjarnaskinn eru með smellu verð 1800kr ...
Toyota Yaris 2009
Til sölu Toyota Yaris 2009 124,000 Km 850,000 Kr ,eða gott tilboð ? í góðu ...
Vestfirðingar til sjós og lands
Gaman og alvara að vestan. Meðal efnis: Síðasti kolakranastjórinn var Vestfirði...
 
Framhald uppboðs
Nauðungarsala
Uppboð Einnig birt á www.naudungarsolu...
Framhald
Nauðungarsala
Uppboð Einnig birt á www.naudungarsolu...
Framhald
Nauðungarsala
Uppboð Einnig birt á www.naudungarsolu...
Matsveinn
Sjávarútvegur
Matsveinn Vísir hf óskar eftir...