Paremmin toimiva insuliinineritys suojaa tyypin 2 diabetekselta
Pirita Salomaa
Annika Rauhala
Ihmisen geenien mutaatiot liitetään helposti elämänlaatua heikentäviin ominaisuuksiin, mutta tosiasiassa useimmat mutaatiot ovat harmittomia ja osa jopa suotuisia. Yksi hyödyllinen mutaatio löytyi Pohjanmaan rannikkoseudulla asuvien perheiden avulla. Tutkijatohtori Mikko Lehtovirta kertoo, miten se löydettiin. Saamme myös tietää, miten tätä löytöä on ehkä mahdollista hyödyntää diabeteslääkkeiden kehityksessä.
Teksti: Pirita Salomaa
Ihmisen geenien mutaatiot liitetään helposti elämänlaatua heikentäviin ominaisuuksiin, mutta tosiasiassa useimmat mutaatiot ovat harmittomia ja osa jopa suotuisia. Yksi hyödyllinen mutaatio löytyi Pohjanmaan rannikkoseudulla asuvien perheiden avulla.
Helsingin yliopisto julkaisi syksyllä 2019 hyvän uutisen: Botnia-tutkimukseen osallistuvilta on löytynyt harvinainen mutaatio, joka suojaa tyypin 2 diabetekselta. Mutaatio on sinkin kuljetukseen liittyvässä geenissä. Harvinainen geenimuunnelma on kantajalleen hyödyllinen, koska se tehostaa insuliinin eritystä haimasta.
– Haimasolut pakkaavat sinkin avulla insuliinihormonin eritettäväksi verenkiertoon. Geenimuunnelman kantajien veren insuliinitaso on korkeampi ja verensokeri matalampi kuin heidän sukulaistensa, tutkijatohtori Mikko Lehtovirta Suomen molekyylilääketieteen instituutista selvittää kansainvälisen tutkimusryhmän löydöksiä.
Sinkki on elimistölle välttämätön hivenaine, ja sitä on ihmisen kaikissa soluissa.
– Sinkin tarve on 6–10 milligrammaa päivässä: sen saa monipuolisesta ravinnosta. Sinkin mittaaminen verestä ei suoraan kerro mitään elimistön sinkin kuljetuksesta tai tyypin 2 diabeteksen riskistä, Lehtovirta huomauttaa.
Varmistus usealla menetelmällä
Pohjanmaalla jo vuonna 1990 alkaneessa Botnia-tutkimuksessa on mukana kymmeniätuhansia vapaaehtoisia. He auttavat selvittämään tyypin 2 diabeteksen, alentuneen sokerinsietokyvyn ja metabolisen oireyhtymän esiintymistä ja riskitekijöitä.
Nyt tehdyssä tutkimuksessa keskityttiin mutaatioon, joka löydettiin Botnia-perheistä lähes kymmenen vuotta sitten.
Mutaation kantajilla ja heidän lähisukulaisillaan teetettiin aineenvaihduntatestejä, joiden tuloksia vertailemalla tutkijat pystyivät varmistamaan, että perheenjäsenten välillä havaitut erot selittyivät nimenomaan mutaatiolla, eivätkä muilla perinnöllisillä tekijöillä tai elintavoilla.
Yksi tutkimuksen menetelmistä oli testiateria.
– Tarjosimme tutkittaville vakioidun aamupalan, joka sisälsi jugurttia, juustoa, paahtoleipää, marmeladia ja appelsiinimehua sekä kahvia tai teetä. Perinteisestä sokerirasituksesta poiketen ateriassa oli hiilihydraattien lisäksi proteiinia ja rasvaa, joiden vaikutusta insuliinivasteeseen halusimme myös tarkkailla, Lehtovirta kertoo.
Tutkijat huomasivat, että virheellisen geenin kantajien haimat erittivät muita enemmän insuliinia jo pian aterioinnin alettua, ja että heidän verensokerinsa oli aterioinnin jälkeen matalampi kuin muiden.
Vahvistus Suomessa tehdyille havainnoille saatiin kansainvälisellä tutkimusyhteistyöllä ja esimerkiksi solu- ja hiirikokeilla.
Suomalainen harvinaisuus
Insuliinin eritykseen liittyviä geenimuunnelmia on satoja. Nyt tutkittu on vain yksi niistä ja vieläpä harvinainen. Sen arvioidaan löytyvän enintään noin yhdeltä kymmenestätuhannesta suomalaisesta.
– Botnia-alueella asuu sen sijaan tavallista enemmän ihmisiä, joita mutaatio suojaa tyypin 2 diabetekselta. Siellä se on noin kahdella tuhannesta, ja tietyillä pienillä alueilla jopa seitsemällä tuhannesta, Lehtovirta kertoo.
Botnia-tutkimuksessa mukana olevat eivät saa tietoa siitä, ovatko he mutaation kantajia. Tämä käytäntö noudattaa linjaa, joka on tyypillinen ihmisen koko perimää kartoittavissa tutkimuksissa.
– Tiedolla ei ole yksilötasolla merkitystä, koska sillä ei ole vaikutusta esimerkiksi lääkitykseen tai elämätapoihin liittyvään ohjeistukseen.
– Poikkeuksia tehdään kuitenkin vaikkapa silloin, jos tutkittavalta löytyy vakavalle sairaudelle, kuten esimerkiksi rintasyövälle altistava geenityyppi, Lehtovirta täsmentää.
Sitoutuneita perheitä
Botnia-tutkimuskeskuksia on Vaasassa, Pietarsaaressa, Närpiössä, Maalahdessa ja Mustasaaressa.
Tutkimushoitaja Leena Sarelin on ollut tutkimuksessa mukana alusta asti ja kertoo tavanneensa yli 4 000 Botnia-perheiden jäsentä.
– Mukana on jo neljännen sukupolven edustajia samoista perheistä, ja vanhimmat yhä tutkimuskäynneille tulevat ovat täyttäneet 90 vuotta, Pietarsaaressa työskentelevä Sarelin kertoo.
Vaikka käynnit laboratorionäytteineen vievät aikaa, ovat tutkittavat halukkaita tulemaan pitkienkin matkojen takaa ja sovittamaan käynnit työpäiviinsä.
– Heitä motivoi pyyteetön halu auttaa tulevia sukupolvia, Sarelin kiittää Botnia-perheitä ja mainitsee, että muutamasta suvusta on mukana jo noin 200 jäsentä.
Sarelin piirtää perheistä tutkijoiden avuksi sukupuut, joiden haaroja tutkijat voivat seurata diabetekseen liittyviä geenimuotoja jäljittäessään.
– Piirrän sukupuut paperille ja säilytän ne lukkojen takana. Tietoa ei kulje verkossa, eikä sitä anneta muille kuin tutkijoille. Ja tutkimusjulkaisuista ei koskaan voi tunnistaa sukuja tai niiden yksittäisiä jäseniä, Sarelin kuvailee tietojen salassapitoa.
Johdossa Groop ja Tuomi
Botnia-perheiden avulla saatu tieto tyypin 2 diabetekselta suojaavasta biologisesta mekanismista voi avata uusia näkökulmia lääkekehitykseen.
– Tulostemme perusteella sinkinkuljettaja vaikuttaa lupaavalta lääkekehityksen kohteelta. Mutaation vaikutusta matkiva lääke voisi parhaimmillaan palauttaa diabetesta sairastavien haiman saarekesolujen toiminnan ja insuliinin tuotannon, tutkimuksesta vastaava professori Leif Groop ennakoi Helsingin yliopiston uutisessa.
Tutkimuksen päätutkija Suomessa on osastonylilääkäri Tiinamaija Tuomi HUSista.
Groop ja Tuomi vetävät myös tutkimusryhmää, joka julkaisi kaksi vuotta sitten ehdotuksen diabeteksen jaottelusta viiteen ryhmään. Tyypin 2 diabetes pitäisi heidän mukaansa jakaa neljään alaryhmään, mikä mahdollistaisi yksilöllisemmän hoidon jo sairauden alkuvaiheessa.
Tutkimus sujuu siinä missä tanssi
Jokaisen ihmisen perimä on ainutkertainen. Mikko Lehtovirta on puolestaan elävä esimerkki lääkäristä ja tutkijasta, joita on vain yksi laatuaan.
Tänä vuonna 58 vuotta täyttävä Lehtovirta työskentelee yleislääkärinä Kalliolan setlementin työterveysasemalla Helsingissä.
Lääketieteen tohtoriksi tyypin 2 diabeteksen periytyvyydestä väitellyt Lehtovirta on myös liikunnan ammattilainen: aineenvaihdunnan tutkijatohtori kouluttautui muutama vuosi sitten personal traineriksi.
Lehtovirta sanoo, että valmentamisen opinnot ovat tarjonneet eväitä lääkärin työhön ja potilaiden mukana kulkemiseen. Niistä on ollut apua etenkin tyypin 2 diabeteksen riskiryhmään kuuluvien tai jo sairastuneiden ohjauksessa.
– Maali on usein aika selvä, mutta jokaisen polku sinne on pitkä ja yksilöllinen. Onpa kyseessä potilas tai urheilija, hänet täytyy valmistella kohtaamaan kaikki se, mitä matkalla tulee vastaan.
– Pohdin paljon sitä, kuinka voin kannustaa sen sijaan, että osoitan virheitä. Vaikeiden asioiden puheeksi ottamisessa tarvitaan järkähtämätöntä systemaattisuutta. Onnistuminen lähtee yhteistyöstä ja ymmärtämisestä, Lehtovirta pohtii.
Tanssiva lääkäri
Mikko Lehtovirta kuvaa itseään sosiaaliseksi innostujaksi.
– Olen utelias ja tempaudun helposti mukaan kaikkeen uuteen. En näe rajoitteita, vaan mieluummin mahdollisuuksia.
Tutkijatohtori on esimerkiksi kilpaillut katutanssissa aikuisten muodostelmajoukkueessa.
– Katutanssi sekoittaa muun muassa hiphopia ja breakdancea. Parasta on, kun löytää itsensä hikisenä lattian pinnasta kaikkensa yrittäneenä, Lehtovirta kertoo harrastuksensa haastavuudesta.
Lisämausteita lääkärin ja diabetestutkijan työhön tarjoavat lukuisat projektit ravitsemustietelijöiden kanssa.
– Lapsille tarkoitettu Myyrän mielikasvikset -mobiilipeli ja aterioiden kuvaamiseen perustuva MealLogger-sovellus ovat esimerkkejä hankkeista, joissa olen mukana, Lehtovirta listaa.
Harrastajatutkija?
Helsingin yliopistosta valmistunut Lehtovirta pääsi 1990-luvun alussa professori Leif Groopin tutkimusryhmään ja mukaan Botnia-tutkimukseen. Hän muistelee lämmöllä laboratoriota, jota Groop johti Helsingin Tuomiokirkon tuntumassa liki 30 vuotta sitten.
– Labran koti oli nelossisukset eli neljäs sisätautiklinikka. Sen välitön tunnelma tempaisi minutkin tutkimusmaailmaan.
Groopin ohjauksessa väitöskirjoja valmistui Lehtovirran mukaan sukkelaan, mutta ainakin yksi poikkeus on: Lehtovirran oma väitöskirja, jonka valmistuminen vaati 21 vuotta.
– Ajan hallinta on minulle krooninen ongelma, tutkijatohtori huokaa ja kutsuu itseään pitkän linjan harrastajatutkijaksi.