Erfðagreina 120.000 manns

Tækniframfarir hafa ýtt af stað nýrri öld í erfðafræði.Nú er hægt að skoða 100.000 til 1 milljóns stökkbreytingar í hverjum einstaklingi fyrir til tölulega lítið verð (nokkra tugi þúsunda á hvert sýni*).

Við höfum á undanförum 4-5 árum séð fjölda frétta sem útlista þessar niðurstöður, að fundist hafi gen sem tengist brjóstakrabbameini eða hjartaáfalli, einhverfu eða geðklofa. Eins og við höfum lagt áherslu á er um er að ræða erfðaþætti sem auka líkurnar á tilteknum sjúkdómum, ekki afgerandi orasakavalda sem dæma fólk til sóttar eða heilbrigðis.

Stökkbreytingarnar sem um ræðir hafa flestar frekar væg áhrif, t.d. er algengt að stökkbreyting sem er í 45 af hverjum hundrað einstaklingum finnist í 50 af hverjum hundrað sjúklingum. Það er augljóst að stökkbreytingin er væg, þar sem margir þeirra sem bera hana eru einkennalausir. Einnig verður fullt af fólki án stökkbreytingarinnar veikt, sem sýnir að aðrir þættir (gen, umhverfi eða bara tilviljun) skipta einnig verulegu máli. Stökkbreytingar með svona væg áhrif finnast bara ef nægilega margir einstaklingar taka þátt í rannsókninni (flestar rannsóknirnar eru með 1000-5000 sjúklinga og stundum tugþúsundir einstaklinga til viðmiðunar).

Hérlendis heyrum við aðallega fréttir af uppgötvunum starfsmanna Íslenskrar Erfðagreiningar og einnig upp á síðkastið Hjartaverndar, en erlendis eru margir stórir hópar að stunda áþekkar rannsóknir. ÍE býr að merkilegu gagnasetti, sem er stór lífsýnabanki og vönduðu ættartré. Í New York Times gærdagsins er rætt um nýtt verkefni við Háskólann í San Francisco, Kaliforníu, sem gæti orðið stærra en það sem ÍE er með.

Til að byrja með gefa 120.000 einstaklingar blóð, og undirrita upplýst samþykki sem leyfir líffræðingum og læknum að tengja erfðaupplýsingar og læknisfræðileg gögn. Greindar verða nokkur hundruð þúsund stökkbreytingar í hverjum einstakling. Í næsta áfanga á að skoða 400.000 manns. Mér finnst athygliverðast að Elisabeth Blackburn (sem fékk nóbelsverðlaunin 2009) mun skoða litningaendanna í lífsýnum 100.000 einstaklinga. Það mun gera þeim kleift að finna erfðaþætti sem hafa áhrif á lengd og stöðugleika litningaendanna. Að auki verður hægt að skoða hvort að ástand litningaenda sé á einhvern hátt tengt líkunum á sjúkdómum (sérstaklega krabbameinum) og langlífi.

Ekki eru allir vissir um að þessi nálgun sé sú heppilegasta, því stökkbreytingarnar sem skoðaðar verða eru bara þær sem eru þekktar fyrir. Önnur leið er sú að raðgreina í heild erfðamengi tiltekinna einstaklinga. Sú aðferð er að komast í gagnið en er ennþá of kostnaðarsöm (sjá t.d. Lúxus eða erfðafræði framtíðarinnar). Spurningin er um víðara net eða meira tölfræðilegt afl.

Einnig er mikilvægt að tapa sér ekki í væntingum, þekking á erfðaþáttum eykur skilning okkar á líffræðilegum rótum sjúkdóma, en því fer fjarri að slík þekking leiði beint til lækninga eða bætrar meðferðar. 

*Ég er ekki með nákvæmar kostnaðartölur á hreinu, en kostnaðurinn hefur hríðfallið síðustu 4-8 ár.

Ítarefni:

New York Times 28 maí 2010 - SABIN RUSSELL From Californians’ DNA, a Giant Genome Project

Pistlar okkar um skyld efni:

Genadýrkun

Það þarf erfðamengi til

Að stjórna eða stuðla að

Smitandi krabbamein

Tilfellið sem lýst er í frétt mbl.is um manninn sem fékk krabbameinsfrumur við líffæraígræðslu er að því best ég veit einstakt. Krabbamein eru ekki smitandi. Frumur úr einum einstaklingi eiga mjög erfitt með að lifa og fjölga sér í líkömum annara einstaklinga, vegna þess að ónæmiskerfið verndar okkur fyrir framandi frumum. Það er einmitt þess vegna sem nauðsynlegt er að bæla ónæmiskerfið þegar líffæraígræðslur eru framkvæmdar.

Þekktasta dæmið um smitandi krabbamein finnst í Tasmaníu skollanum (Sarcophilus harrisii). Um er að ræða rándýr af ætt pokadýra (Marsupials) sem er bundið við eyjuna Tasamaníu, sunnan Ástralíu. Á skollann herjar smitandi krabbamein, sem berst dýra á milli í gegnum skurði og sár í andliti þeirra. Hegðun þeirra og samskipti ýta undir þessa farsótt, því skollarnir eru sífellt að slást, rífa og bíta hvorn annan í andlitið. Það leiðir til þess að frumur flytjast á milli, og þar á meðal frumur sem leiða til myndunar æxla í andliti skollanna.

Mynd af Tasmaníu skolla tók Arnar Pálsson, í dýragarði Kaupmannahafnar 2010 - copyright.

Erfðagreining á æxlunum sýnir að þau eru af annarri arfgerð en hýslarnir, og með því að reikna þróunartré sést að þau eru öll af sama meiði. Gögnin benda til þess að smitandi krabbameinsfrumur hafi orðið til einu sinni. Á námskeiði framhaldsnema í sameindalíffræði var í vetur rætt um rannsókn sem sýnir að krabbameinsfrumurnar eru ættaðar úr taugavef (nánar tiltekið taugaslíðurfrumum úttaugakerfisins). Alvarlegast er að krabbameinið dregur dýrin til dauða og það breiðist mjög hratt út. Fyrsta tilfellið fannst árið 1996 og ef ekkert verður að gert mun þetta smitandi krabbamein útrýma Tasmaníu skollanum.

Hitt dæmið um smitandi krabbamein sem vitað er um finnst í hundum. Því var lýst fyrir um 200 árum, og vitað er að það smitast með samförum, en er ekki banvænt. Fyrst eftir sýkingu skipta frumurnar sér hratt, uns ónæmiskerfi hundsins nær yfirhöndinn og eyðir því.  Hundar sem einu sinni hafa sýkst eru ónæmir fyrir frekari smiti af þessu krabbameini, sem staðfestir mikilvægi ónæmiskerfisins í baráttu líkamans gegn krabbameini.

Ítarefni: Mörg andlit krabbameina

Grein Oliviu Judson í New York Times, Cancer of the Devil 14 okt. 2008.

Karl lést úr legkrabbameini