Ihmisen arviolta yli 30 000 geenistä puolet ilmenevät aivoissa kehityksen jonakin ajankohtana. Aivojen sairauksien ja perimän yhteyden selvittäminen on kiehtova haaste: ovathan ihmisen aivot monimutkainen elin, jonka kehitystä sekä perimä että ympäristö muovaavat.
 

Tietoa monin tutkimuksin

Psykiatrisista sairauksista parhaiten asia tunnetaan vakavissa mielenterveyden häiriöissä, skitsofreniassa ja kaksisuuntaisessa mielialahäiriössä, joissa periytyvyyden (ts. perimän osuus koko ilmiasusta) arvioidaan olevan noin 80 prosenttia. Niissäkään sairaus ei ilmene täydellisen yhteneväisesti edes perimältään identtisillä samamunaisilla kaksosilla. Neurologisista sairauksista Alzheimerin taudin periytyvyys on noin 60 prosenttia, kun taas esimerkiksi MS-taudin kohdalla identtisen kaksosparin toisella osapuolella on noin 30 prosentin todennäköisyys sairastua jos toisella kaksosella on MS-tauti. Voidaankin todeta, että geenit eivät yksin riitä selittämään näidenkään sairauksien ilmenemistä, vaan todennäköisesti kyse on ympäristötekijöiden ja geenien yhteisvaikutuksesta. Sairauden puhkeamiseen vaikuttavia ympäristötekijöitä ei tunneta tarkasti, mutta muun muassa erilaisten raskaudenaikaisten tapahtumien, ravinnon, infektioiden ja fyysisen sekä psykkisen stressitilan yhteyttä neuropsykiatrisiin sairauksiin on tutkittu runsaasti.
 

Suomalaiset ainutlaatuisia

MS-tauti

KTL:n Molekyylilääketieteen osastolla on tutkittu MS-tautia jo yli vuosikymmenen ajan. Yhteistyössä useiden eri keskussairaaloiden ja yliopistollisten keskussairaaloiden kanssa on kerätty verinäytteitä sadoilta suomalaisilta perheiltä ja suvuilta, joissa yksi tai useampi jäsen sairastaa MS-tautia. Näiden näytteiden avulla on tehty laaja, koko ihmisen genomin kattava seulontatutkimus, jossa tunnistettiin neljä kromosomialuetta, joissa olevat, vielä tuntemattomat variaatiot voivat altistaa MS-taudille. Yksi MS-taudille altistavista variaatioista sijaitsee kromosomissa 18 myeliinin tärkeän rakennekomponentin, MBP-proteiinin, ilmenemistä säätelevällä alueella. Vielä ei kuitenkaan tiedetä, mikä tuo variaatio on tai miten se vaikuttaa. Toinen MS-taudin puhkeamiseen vaikuttava variaatio(t) sijaitsee kromosomissa 6, elimistön puolustusreaktioita säätelevällä HLA-alueella, jonka on osoitettu altistavan monille niin sanotuille autoimmuunisairauksille, joissa elimistön puolustusjärjestelmä hyökkää itseään vastaan. Nämä kaksi ja kromosomien 5 lyhyessä ja 17 pitkässä käsivarressa sijaitsevat variaatiot näyttävät altistavan MS-taudille myös muissa populaatioissa. 

Koko genomin kartoituksessa tehdyt laajat, yli 20 miljoonaa nukleotidia sisältävät alueet kromosomeissa 5 ja 17 kytkeytyivät MS-tautiin suomalaisperheissä. Näitä alueita on pyritty rajaamaan analysoimalla lisää geenimerkkejä ja geeninsisäisiä yhden nukleotidin variaatioita (SNP) tautiin kytkeytyviltä alueilta. Tutkimalla kunkin perheen MS-potilailla esiintyviä geenimerkkiyhdistelmiä onnistuttiin rajaamaan kiinnostava alue kromosomissa 17 ensin kolmeen miljoonaan nukleotidiin. Kaksi tälle alueelle paikantunutta yhden nukleotidin variaatiota liittyi MS-tautiin. Mahdollinen MS-alttiuden aiheuttava variaatio pystyttiin näin rajaamaan jo parin sadantuhannen nukleotidin joukkoon. Neulan etsintä heinäsuovasta on siis edennyt ladollisesta enää sylilliseen heiniä.
 

Skitsofrenia

KTL:ssä on selvitetty Molekyylilääketieteen ja Mielenterveys- ja alkoholitutkimuksen osastojen tiiviinä yhteistyönä yli kymmenen vuoden ajan perimän merkitystä vakavien mielenterveyshäiriöiden synnyssä. Yli 240 suomalaisesta skitsofreniaperheestä tehdyssä koko perimän kattavassa seulontatutkimuksessa tunnistettiin 25 erityisen kiinnostavaa aluetta, joissa voi sijaita taudille altistava perimän muutos. Nämä suomalaiset skitsofrenian geenipaikat sijaitsevat kromosomeissa 1, 2, 4, 5 ja 7. Lisäksi havaittiin eroja perimän alttiusalueissa alueellisen ja muun väestön välillä. 

Yksiselitteisen taudin kuvauksen tietojen kerääminen on psykiatristen sairauksien tutkimukselle erityisen haastavaa. Esimerkiksi kliinisessä potilastyössä käytettävä diagnostinen luokittelu on usein liian karkea tautikuvan mittari. Myös objektiivisen tiedon kerääminen on hankalaa onhan usein kyse ihmisen subjektiivisista tuntemuksista ja aistimuksista, joiden pukeminen sanoiksi tai tutkimuksessa käytettäviksi mitattaviksi suureiksi on vaikeaa. Siksi asiaa on lähestytty keräämällä myös erilaisia oiretietoja esimerkiksi niin sanotuista positiivisista ja negatiivisista skitsofrenian oireista. Lisäksi aineistosta on tutkittu neurokognitiivisia toimintoja, joissa ilmenee poikkeavuuksia sekä potilailla että heidän terveillä perheenjäsenillään. Kyseisiä toimintoja voidaankin kuvailla skitsofrenian endofenotyypeiksi (alailmiasuiksi). Niitä voidaan hyödyntää taudin jaottelussa pienempiin kokonaisuuksin. Näin ollen keinotekoista kahtiajakoa sairas ei sairas ei tarvita, vaan koko tautikuvan kirjo voidaan hyödyntää.

Tällä hetkellä pyritään rajaamaan kiinnostuksen kohteena olevat perimän alueet mahdollisimman pieniksi ja helposti analysoitaviksi. Neurokognitiivisten piirteiden ja koko perimän kattavan seulonnan tutkimus on antanut uutta ja kiinnostavaa tietoa perimän alueista. Laajamittaisen koko perimän kartoitusten lisäksi skitsofreniaa tutkitaan ehdokasgeenitutkimuksin. Myös näissä on saatu lupaavia tuloksia, joiden varmentaminen kuitenkin vaatii jatkotutkimuksia. 

Huolimatta selkeästi havaitusta perimän osuudesta sairastumisalttiudessa sekä MS- taudissa että skitsofreniassa varsinainen alttiuden aiheuttava perimän muutoksen tunnistaminen on osoittautunut vaikeaksi. Tilanne on tuttu muidenkin monitekijäisten sairauksien tutkimuksessa.