SA Eesti Geenikeskus - genomics.ee

Biotehnoloogia rahvusvahelises meedias 2003 - 43. nädal (20.10-26.10)

====================================
Sisukord:
Uurimus: Seksuaalse identiteedi määrab geneetika
Geen mõjutab vastuvõtlikkust astmale
UNESCO rahvusvaheline inimese geneetilise informatsiooni deklaratsioon
Projektis ENCODE kasutatakse Affymetrix'i tehnoloogiat
Geen määrab puberteedi alguse
Geen kiirendab Alzheimeri ja Parkinsoni tõbe
Täiskasvanud tüvirakkude geneetiline "nooruse purskaev"
Teadlased pikendasid ümarusside eluiga kuus korda
Avaldati inimese genoomi 6. kromosoomi analüüs
BRCA mutatsioonid tõstavad rinnavähi riski 80%ni
Kuidas embrüod eristavad paremat vasakust
Meditsiin ja genoomika
===================================

Uurimus: Seksuaalse identiteedi määrab geneetika
Ameerika teadlased leiavad, et seksuaalne identiteet - homoseksuaalsus ja soovahetus - pole vabalt valitav, vaid on määratud geneetiliselt. California Ülikooli geneetikaprofessor Eric Vilain usub, et valminud uurimus näitab, kuidas indiviidi seksuaalne identiteet on juba enne sündi genoomi ülesehitusega ette määratud. Vilaini juhitud töörühm on identifitseerinud hiirel 54 geeni, mis võivad selgitada, miks naise ja mehe aju on erinevad.
Alates 1970ndatest aastatest on arvatud, et aju seksuaalse korralduse osas on määrava tähtsusega östrogeen ja testosteroon. Viimased uurimused on aga näidanud, et hormoonidega pole võimalik seletada kõiki naise ja mehe aju seksuaalsuse erinevusi.
Ajakirjas Molecular Brain Research avaldatud uurimuses vaadeldi geenide aktiivsust embrüonaalsete mees- ja naissoost hiirte ajus. Leiti, et mees- ja naissoost hiirte ajus on 54 geeni erineva aktiivsusega. Kaheksateist neist geenidest olid aktiivsemad meessoost ja 36 naissoost hiirte ajus. "Avastasime, et meessoo ja naissoo aju on mitme mõõdetava tunnuse osas erinev sh anatoomiliselt ja funktsionaalselt," selgitas Eric Vilain. Järgnevalt soovivad teadlased määrata iga identifitseeritud geeni täpse funktsiooni.
(Reuters), 20.10.03

Geen mõjutab vastuvõtlikkust astmale
Teadlased kirjutavad ajakirjas Nature Genetics (doi:10.1038/ng1856), et mutatsioonid peptidaasi kodeerivas geenis (DPP10) suurendavad vastuvõtlikkust astmale. Dr. William O.C.M. Cookson koos kolleegidega Oxfordi Ülikoolist genotüpiseeris 1047 lapsel kromosoomipiirkonna 2q14, mida eelnevate uurimuste kohaselt võis seostada astmaga. Tulemuste analüüs näitas piirkonnas paikneva mikrosatelliidi D2S308 übruses üksiku nukleotiidi polümorfismi olulist seost astmaga. Cooksoni sõnul on tegemist ühe geeniga paljudest, mis muudab astmale vastuvõtlikkust. Üha uued avastused on muutmas arvamust astma põhjuste osas. Järk-järgult liigub tähelepanu adaptiivselt immuunsüsteemilt sünnipärase immuunsüsteemi poolt vahendatud muutustele bronhhides.
(Reuters Health), 21.10.03 

UNESCO rahvusvaheline inimese geneetilise informatsiooni deklaratsioon
16. oktoobril Pariisis aset leidnud konverentsil võttis ÜRO Hariduse, Teaduse ja Kultuuriorganisatsioon (UNESCO) vastu rahvusvahelise inimese geneetilise informatsiooni deklaratsiooni. Deklaratsiooniga sätestatakse inimese geneetilise informatsiooni kogumise, töötlemise, hoidmise ja kasutamise eetilised printsiibid. Deklaratsiooni üldeesmärk on kindlustada inimväärikuse austamine ning inimõiguste kaitse. Dokument austatab ka mõtte- ja sõnavabaduse kaitset, sh teadustegevuse vabadust.
UNESCO peadirektori Koïchiro Matsuura sõnul oli deklaratsiooni kiire vastuvõtmine ülimalt oluline, kuna iga päev toob endaga kaasa uusi katsetusi, mille tagajärjed võivad olla pöördumatud.
Inimese geneetilisi andmeid saadakse mitmesugustest bioloogilistest proovidest nagu vere-, koe- või süljeproov, mida hoitakse geneetilise informatsiooni pankades üle kogu maailma. Informatsiooni on võimalik kasutada mitte ainult meid ohustavate haiguste kindlakstegemiseks, vaid ka uute ravivõimaluste leidmiseks ning üha enam ka isaduse kindlakstegemiseks või süü tõestamiseks kriminaaluurimise ajal. Kuna sellise informatsiooni puhul tuleb arvestada väärkasutamise võimalust, alustaski UNESCO läbi oma rahvusvahelise bioeetika komitee inimese geneetiliste andmetega seotud küsimuste arutamist.
Väljatöötatud deklaratsioon näeb ette, et geneetilise materjali kogumine peab põhinema “eelneval vaba tahte alusel antud informeeritud nõusolekul ilma, et sellega kaasneks rahalise või isikliku kasu saamine.” Arvesse võetakse samuti õigust otsustada selle üle, kas inimene soovib saada infot uuringutulemuste kohta.
Inimese geneetiliste andmete kasutamisel teaduslikes eksperimentides lähtutakse deklaratsiooni kohaselt sellest, et üheks eesmärgiks kogutud andmeid ei tohi kasutada teistel eesmärkidel, mis antud nõusolekuga ei ühti.
Deklaratsiooniga kutsutakse üles looma ning toetama sõltumatuid multidistsiplinaarseid eetikakomiteesid rahvuslikul, piirkondlikul või institutsionaalsel tasandil ning sõlmima kahe- või mitmepoolseid kokkuleppeid, mis võimaldaksid arenguriikidel osaleda inimese geneetiliste andmete uurimisest tuleneva teadusinformatsiooni loomisel ja jagamisel. Lisainformatsioon: http://www.unesco.org/confgen/2003/genetic
(Cordis), 21.10.03

Projektis ENCODE kasutatakse Affymetrix'i tehnoloogiat
Maailmaa juhtiv DNA-mikrokiipide tootja Affymetrix teatas, et USA Riiklik Inimese Genoomi Uurimise Instituut (NHGRI) on toetanud firma Affymetrix GeneChip® tehnoloogia kasutamist uue põlvkonna inimese genoomi projektis nimega ENCODE (ENCyclopedia Of DNA Elements). NHGRI on andnud mitmetele teadlastele grandid kiipide rakendamiseks projektis ENCODE. Projekti eesmärgiks on identifitseerida ja kirjeldada genoomi funktsionaalseid elemente, mis paiknevad valke kodeerivatest piirkondadest väljaspool st alas, mis moodustab 98% inimese genoomist. Affymetrix on lubanud teha tehnoloogia laialt kättesaadavaks, et kiirendada inimese genoomi uurimata piirkondade kirjeldamist. 
Affymetrix'i asepresident Thomas Gingeras leiab, et "inimese genoomi mustandi valmimise järel on oluline alustada selle funktsionaalsuse määramisega." Gineras lisas, et "projekt ENCODE loob raamistiku uue tehnoloogia rakendamiseks bioloogilistes organismides tähtsat rolli etendavate uudsete RNA transkriptsiooni- ja regulatsioonipiirkondade avastamiseks."

Projekt ENCODE saab alguse pilootprojektina, mille raames identifitseeritakse tehnoloogiad ja metodoloogiad, millega genoomi uurida. Esimeses järgus vaadeldakse genoomi piirkonda, mis moodustab ühe protsendi kogu genoomist. Lisainfo projekti ENCODE kohta: www.genome.gov/ENCODE.
(BioPortfolio), 22.10.03

Geen määrab puberteedi alguse
Teadlased on identifitseerinud geeni, mis näib mängivat määravat rolli puberteedi algusajas. Ajakirjas New England Journal of Medicine kirjutavad teadlased, et mutatsioonid valgu GPR54 tootmist reguleerivas geenis võivad takistada inimestel sugulist küpsemist ehk normaalset puberteeti. Avastus võib tuua ravi lastele, kes läbivad puberteedi liiga vara või üldsegi mitte. 
Uurimus sai alguse Saudi Araabiast pärit perekonna uurimisest Massachusetts'i Haiglas. Selgus, et perekonna liikmetel sageli puberteeti ei esinenud. Täpsemal analüüsil avastati, et kõigil pereliikmetel, kellel puberteeti polnud esinenud, oli valku GPR54 kodeeriv geen muteerunud. Briti firmas Paradigm Therapeutics leiti hüpoteesile kinnitust hiirtel, kuna nn "knock-out" hiirtel pärsitud geeniga GPR54 ei alanud samuti puberteet.
Teadlaste hinnangul toodab geen valku, mis vallandab hormoonid ja paneb seega aluse puberteedieas ilmnevatele füüsilistele muutustele. Uurimisrühma liikmed usuvad, et avastuse baasil on võimalik välja töötada ravimid, millega oleks võimalik reguleerida puberteedi algust. Dr Samuel Aparicio firmast Paradigm Therapeutics lisab, et "leid viitab uuele ravimimärklauale, millel on suur potentsiaal hormoon-sõltuva vähi, ebanormaalse puberteedi ja viljastusprobleemide korral." Hinnanguliselt jääb puberteet ära kord 10 000 sünni kohta. Kuid sageli esineb see tavalisest erineval ajal.
(BBC), 22.10.03
(ScienceNow), 22.10.03

Geen kiirendab Alzheimeri ja Parkinsoni tõbe
Kahe kõige enam levinud neuroloogilise häire, Alzheimeri ja Parkinsoni tõve, arengu kiirenemist mõjutavad ühed ja samad geenid. Uurimuse kohaselt etendavad need geenid rolli põletikus. Samuti on leitud tõestust Alzheimeri tõve (AT) ja Parkinsoni tõve (PT) vahelisele seosele. Ühte haigust põdeval patsiendil on tavalisest suurem risk haigestuda ka teise. Aja jooksul on nii Alzheimeri kui Parkinsoni tõvega seostatud mitmeid geene. Duke Ülikooli teadlased uurisid geeni, mis määrab, kui kiiresti haigus võimust võtab. Mõlemad haigused arenevad alguses üsna märkamatult ning pole kergesti arusaadavad enne kui hulk neuroneid on hävinud. Seetõttu on haiguse kulgu kiirendavad geenid olulised, sest võivad aidata tõve varasemat diagnooosimist.
Margaret Pericak-Vance ja Yi-Ju Li juhitud uurimisrühm on leidnud 10. kromosoomis geenid, mida seostatakse haiguste varase ja hilise tekkega. Ajakirjas Human Molecular Genetics ilmuvas uurimuses selgitavad teadlased, kuidas AT patsientide ja kontrollrühma aju analüüsi tulemusena identifitseeriti neli iseloomulikku geeni. Seejärel võrreldi neid geene 1773 AT ja 635 PT patsiendi genoomides, et näha kas nende geenide vaiatsioonid korreleeruvad haiguse tekkeajaga. Uurimistulemused näitasid, et sobivad kaks lähestikku paiknevat geeni GSTO1 ja GSTO2. Kummagi geeni produktid näivad muu seas soodustavat põletikku. Teadlased arvavad, et põletik etendab mõlema haiguse arengus olulist rolli.
(ScienceNow), 23.10.03

Täiskasvanud tüvirakkude geneetiline "nooruse purskaev"
Michigani Ülikooli teadlased on identifitseerinud geeni, mis reguleerib täiskasvanud tüvirakkude taastootmist. Põhjalike rakukultuuriuuringute ja loomkatsete käigus avastati, et geen Bmi-1 on hädavajalik kahte tüüpi täiskasvanud tüvirakkude (kesk- ja perifeerse närvisüsteemi neuraalsed tüvirakud) iseeneslikuks uuenemiseks. Eelnevalt on Michigani Ülikooli teadlased leidnud, et Bmi-1 on vajalik vereloome tüvirakkude pidevaks uuenemiseks. 
(University of Michigan), 23.10.03

Teadlased pikendasid ümarusside eluiga kuus korda
California Ülikooli teadlased on ümarussi geenidega manipuleerides pikendanud ussikeste eluiga tavalisega võrreldes kuus korda. Inimese elueaga paralleele tõmmates tähendaks tavalise ümarussi 18-20 päevase eluea venitamine kolme kuu pikkuseks seda, et inimene elaks 500 aastat vanaks. Ajakirjas Science uurimust tutvustavad teadlased usuvad, et selle uurimuse järgi võib osutuda võimalikuks ka kõrgemate loomade nagu imetajate eluea pikendamine.
Cynthia Kenyon'i juhitud töörühm uuris populaarset mudelorganismi Caenorhabditis elegans. Ümarussil on suhteliselt lihtne genoom ja sellel on teiste loomade ja inimesega suhteliselt palju ühiseid geene. Geenimutatsioonid, mis vähendavad insuliini kasvufaktori ehk IGF-1 mõju, pikendavad ümarussi eluiga kaks korda. Reproduktiivsust tagavate mehhanismide eemaldamisega pikenes eluiga veelgi.
(Reuters), 23.10.03

Avaldati inimese genoomi 6. kromosoomi analüüs
Teadlased on lõpetanud mitmeid organismi kaitsefunktsioone täitvaid geene sisaldava inimese genoomi 6. kromosoomi täpsema analüüsi. Seni lähemalt uuritud kromosoomidest on see suurim. Briti teadlaste sõnul koosneb 6. kromosoom 166 miljonist DNA "tähest" ja sisaldab 2190 geeni ehk ligi 6% kogu inimese geneetilisest koodist, mis reguleerib inimelu.
Ajakirjas Nature avaldatud artiklis analüüsitud 6. kromosoom on järjekorras seitsmes. Eelnevalt on avaldatud 7., 14., 20., 21., 22. ja Y kromosoomi detailsed analüüsid. Wellcome Trusti Sangeri Instituudi teadlaste sõnul on kromosoomi 2190 geenist 633 mitteaktiivsed, mis enam ei toimi.
Ülejäänud 1557 geeni omavad aga kindlat funktsiooni. Samas on nende roll on suures osas tundmata, kuna vaid vähem kui pooled neist on eelnevalt kirjeldatud. Kuuendas kromosoomis asub immuunsüsteemile oluline DNA piirkond. Samuti leidub kromosoomis mitmeid organismi bakterite ja viiruste eest kaitsvaid geene.
Tänaseks on 6. kromosoomis identifitseeritud umbes 130 geeni, mida seostatakse mõne haigusega. Teiste seas on noores eas esineva Parkinsoni tõve geneetilised markerid. Mutatsioonid nn HFE geenis põhjustavad pärilikku rauasalvestustõbe (hemokromatoos). Ühel inimese 400 kohta esineva häire korral talletab organism üleliigses koguses rauda, mis võib kahjustada erinevaid organeid. Samuti pakuvad teadlastele huvi kromosoomis leiduvad RNA ülekande eest vastutavad geenid, mis võimaldavad geneetilisse koodi salvestatud juhiste järgi toota organismi funktsioneerimiseks vajalikke valke.
(BBC), 23.10.03

BRCA mutatsioonid tõstavad rinnavähi riski 80%ni
Esimese BRCA geeni avastamine oli suurpäev geneetikutele, kuid isegi kümme aastat hiljem ei võimalda olemasolev teaduslik arusaam BRCA geenidest töötada välja patsientide elu päästvat ravimit. Arstidel puudub täpne hinnang selle kohta, kui suurt kahju BRCA variandid tekitavad. Rinnavähi risk kõigub umbes 40-80% vahel ning munasarjavähi puhul on see 15-65% vahel. Üldpopulatsioonis on rinnavähi risk 10% ning munasarjavähi risk 1-2%.
Kliinilise geneetika üksuse juht New Yorgi Memorial Sloan-Kettering’i Vähikeskuses Kenneth Offit ütleb, et eelkõige tulebki leida vastus küsimusele, miks on BRCA kandjate puhul tegemist nii suurte riskierinevustega. Tõenäoliselt peitub vastus keskkonnategurites või avastamata geenides. Võtmetähtsusega võib olla ka geen-geeni vastastikune mõju. Offiti kolleeg Washington’i Ülikoolist Seattle’is Mary-Claire King identifitseeris 104 naist, kellel olid mutatsioonid BRCA geenis. Naiste vanust, perekonnalugu, vähiriski ning teisi tegureid hinnates tehti kindlaks, et nende üldine eluaegne risk saada rinnavähk oli 82%. Individuaalne risk naiste lõikes küll kõikus, kuid täheldati, et enamikel keskkonnateguritel (nagu nt raseduste arv) oli väga tagasihoidlik mõju. USA-s esinevad BRCA mutatsioonid 7% rinnavähi patsientidest.
Varasematel aastatel soovitasid arstid mutatsioonikandjatest vabanemiseks eemaldada operatsioonil rinnad ning munasarjad. Tegemist oli suuresti hinnangulise soovitusega, millega paljud patsiendid ka nõustusid. Tänaseks on selgunud, et kirurgiline sekkumine riski tõepoolest oluliselt vähendab – munasarjade eemaldamine langetab vähiriski 85%-95% ning rindade eemaldamine rinnavähi riski 50% võrra. Viimast seostatakse langenud östrogeeni tasemega. Siiski jääb võimalus, et kasvaja areneb välja jääkkoes. Loe edasi...
(Washington Post), 23.10.03

Kuidas embrüod eristavad paremat vasakust
Iga organ on organismis omal kohal. Sapipõis paikneb paremal pool, põrn vasakul. Nüüd on teadlased konna uurides avastanud embrüonaalse valgu, mis eristab paremat telge vasakust. Valk paneb sellele eristumisele aluse embrüo varasemas arengustaadiumis kui eelnevalt arvati.
Statistika kohaselt sünnib üks beebi 8000 kohta normaalsest erineva organite asetusega. Siiani ei oska teadlased seda fenomeni seletada, kuigi on alustatud võimalike geenimutatsioonide otsimist.
Forsyth Instituudi arengubiofüüsik Michael Levin'i juhitud uurimisrühm leidis, et uurimise all olev ravim põhjustas konna embrüos vasaku-parema telje vahetuse. Katse käigus töödeldi konna munarakke ravimiga vahetult pärast viljastamist ning see uhuti maha enne organite kasvu algust. Katse tagajärjel arenes 25% ravimiga töödeldud embrüotest organ valel poolel. Tavalistes oludes esineb selliseid väärarenguid 1% juhtudest. 
Lähemal uurimisel identifitseeriti valk (14-3-3), mida ravim mõjutas. Pärast viljastatud munaraku esimest jagunemist avastati, et valk 14-3-3 esineb kahe raku asemel vaid ühes. Levin'i kinnitusel määratakse embrüo edasiseks arenguks vasak-parem telg vaid umbes tund pärast viljastamist. Kui teadlased stimuleerisid embrüos valgu 14-3-3 ületootmist, täheldati valku mõlemas jagunemise järgses rakus. Uurimistulemused avaldati ajakirjas Development.
(ScienceNow), 24.10.03

Meditsiin ja genoomika
Ajakirjas Science ilmus genoomikal põhinevat meditsiini lahkav rubriik, kuhu on koondatud artiklid erinevatest meditsiinigenoomikaga haakuvatest valdkondadest. Kui pidada genoomikal põhinevat meditsiini situatsiooniks, kus genoomiinfo on tervishoiu fundamentaalne komponent, siis pole see veel reaalsuseks saanud. Liikumine punktist A (geeni või geenid) punkti B (patsient) pole olnud nii lihtne kui paljud lootsid. Genoomika rakendamine meditsiinis algab haigusega seotud geeni(de) identifitseerimisega. Vahel kujuneb aga saavutuseks ka teada saamine sellest, mida teha ei tohiks. Näiteks Merikangas ja Risch väidavad, et teatud haiguste (nt diabeet (tüüp 2) ja alkoholisõltuvus) osas oleksid ressurssid ilmselt otstarbekamalt kasutatud ning mõju populatsiooni tervisele suurem, kui geenide jahtimise asemel paigutada vahendid parema keskkonna ja käitumisharjumiste kujundamisse.
Teatud juhtudel on bioloogia komplekssusest kujunenud ületamatud takistused. Kui 1990ndate keskel avastati rinnavähi teket soodustavad BRCA geenid, arvasid paljud, et rinnavähi saladused on peagi lahendatud. Kümmekond aastat hiljem on haigus endiselt saladuslik. Siiski koguneb üha enam tõestusmaterjali arvamusele, et geneetilised muutused võivad osaliselt seletada, miks inimese pärilikud faktorid on määrava tähtsusega haiguste esinemisel ja ravimite metabolismis. Kuid Holden näitab, et teadlased on siiski eriarvamusel selles osas, kas geneetilised vihjed on piisavad, et nende järgi peaks tervishoidu korraldama. Marshall kirjeldab juhtumit, kus hoolimata asjaolust, et bioloogiliselt on asi kindel ja geenitest hoiatab ravimi ohtlike kõrvalmõjude eest, ei soovi tohtrid sageli uut tehnoloogiat kasutusele võtta. 
Teistes genoomika valdkondades rakendatakse genoomikat järk-järgult üha enam. Näiteks kasutatakse üha täpsustuvat teavet mikroorganismide genoomide kohta vaktsiinide väljatöötamisel. Rappuoli ja Covacci kirjeldavad nakkushaiguste vastase võitluse vilju. Herschman näitab, kuidas molekulaarne kuvamine (molecular imaging) pakub uusi võimalusi haigusmudelite loomiseks ja rakendamiseks kliinilistes katsetes haiguse jälgimisel ja võimalike ravimikandidaatide terapeutilise potentsiaali hindamisel. Levy tutvustab DNA-mikrokiibi tehnoloogia rakenduvõimalusi farmakogenoomikas. Hoolimata põhjalikest eelkliinilistest katsetest, ebaõnnestub suurem osa kliinilisi katseid, kuna ravimid ei toimi patsientidel ootuste kohaselt või põhjustavad lubamatuid kõrvalmõjusid. Duyk näitab, et peamiseks takistuseks ravimi võimaliku edukuse hindamisel on puudulikud baasteadmised füsioloogiast.

(Science vol 302, nr 5645, lk 587), 24.10.03

====================================
Tagasiside:
tel: 07 440428; 056 469494
email:  
arhiiv: nädalaülevaated

Sihtasutus Geenikeskus:
Riia 23b, Tartu, 51010
tel: 07 375030
email:
veeb: genomics.ee 

© 2003, SA Geenikeskus • Esitatud materjale võib reprodutseerida viidates autorile.