Geneettisen diagnostiikan lisähaasteita
Harvinaisen sairauden tunnistaminen potilaan oireiden perusteella on vaikeaa. Erityisen hankalaa tämä on pikkulapsilla, koska suuri osa harvinaisten tautien oireistoista ilmenee juuri tuolloin. Tautien oireet ja löydökset saattavat muistuttaa toisiaan.
Osa taudeista on niin harvinaisia, ettei edes HUS:n kokoisessa sairaalassa ole sellaisia koskaan ennen tavattu. Näistä syistä diagnoosit jäävät usein yleiselle tasolle. Diagnoosina voi olla esimerkiksi ”epilepsia ja oppimisvaikeudet”. Tällainen diagnoosi auttaa suunniteltaessa hoitoa ja kuntoutusta, mutta se ei kerro vielä taudin ennustetta tai toistumisriskiä perheessä. Se ei myöskään auta perhettä löytämään oikeaa vertaistukea.
Suurin osa harvinaissairauksista on geneettisiä, mutta tarkan geneettisen diagnoosin löytäminen potilaalle on sekin monimutkaista. Samaa oirekuvaa ja löydöksiä (ilmiasua) voivat usein aiheuttaa monet eri geenit ja toisaalta saman geenin erilaiset mutaatiot voivat aiheuttaa montaa eri ilmiasua, tautia ja/tai oireyhtymää.
Uudet genomiset tutkimusmenetelmät
Joskus taudin oireisto selvästi viittaa jonkin tietyn geenin mutaatioihin. Silloin geenitesti on helposti tehtävissä. Useimmiten oireisto on sellainen, että monenkin eri geenin mutaatiot saattaisivat aiheuttaa sen. Tuolloin geenitesti voidaan tehdä käyttäen niin sanottuja geenipaneeleita, joissa useita samantapaisiin oireisiin johtavia geenejä on yhdistetty samalla kertaa testattavaksi. Kaikkiin sairausryhmiin näitä ei kuitenkaan ole saatavilla.
Lisäksi osalla potilaista taudin taustalla on myös lääketieteelle toistaiseksi tuntematon geeni, jota ei sitten löydettäisi missään paneelissa. Tällöin diagnostiikassa voidaan käyttää esimerkiksi koko eksomin tai koko genomin tutkimuksia. Eksomi on se osa ihmisen perimässä, joka sisältää kaikki valkuaista tuottavat geenit. Genomi puolestaan on yksilön koko perimä.
Hiljattain tautidiagnostiikkaan ilmaantuneesta niin sanotusta uuden sukupolven geeniluentatekniikasta (next generation sequencing) aletaan vähitellen saada kokemusta. Näyttää siltä, että nykymenetelmin tautia aiheuttava mutaatio on löydettävissä tai ainakin vahvasti epäiltävissä vain 25–40 prosentille tutkittavista. Tämä diagnostiikka kehittyy ja varmentuu kaiken aikaa tiedon karttuessa suuriin, kansainvälisiin geenitietopankkeihin.
Osalle potilaista ei diagnoosi löydy laajoissakaan geneettisissä tutkimuksissa, esimerkiksi koska
- kyseessä ei olekaan geneettinen sairaus.
- geenimuutos kenties löytyy, mutta sen yhteys kyseiseen oireistoon jää epävarmaksi.
- tautia aiheuttava mutaatio on vai osassa potilaan soluja, eikä menetelmän herkkyys riitä sen tunnistamiseen.
- itse mutaation laatu voi tehdä tunnistuksesta hankalaa.
Tarkan diagnoosin haku tunnetuissakin taudeissa voi siis pahimmillaan olla erittäin vaikeaa. Tärkeintä diagnoosin löytyminen olisi niissä tilanteissa, joissa se kenties johtaisi entistä täsmällisempään hoitoon tai joissa perhe tarvitsisi sitä perinnöllisyysneuvontaa varten.
Jos tarkkaan diagnoosiin ei geneettisesti päästä, joudutaan tyytymään ilmiasun kuvaavaan diagnoosiin. Näitä olivat kaikki harvinaisten sairauksien diagnoosit vielä muutama vuosikymmen sitten. Lääketieteessä geneettisen tiedon lisääntymistahti on viimeiset vuosikymmenet ollut päätähuimaavaa. Se on mahdollistanut jo suurelle osalle potilaista tarkan diagnoosin ja perinnöllisyysneuvonnan.
Uuden sukupolven geeniluentamenetelmät
Uuden sukupolven tutkimusmenetelmillä voidaan pyrkiä selvittämään ihmisen koko eksomi eli kaikki hänen geeninsä. Parhaillakaan menetelmillä ei saada katettua aivan kaikkia geenejä, tyypillisesti kuitenkin nykyisin enemmän kuin 90 prosenttia. Jo eksomisekvenoinnin sisältämä tietomäärä on valtava ja tiedon poiminta sieltä haastavaa, koska perimässämme on runsaasti myös sellaista vaihtelua, joka ei vaikuta tautiriskeihin.
Osa taudeista johtuu kuitenkin geenien väleissä olevien alueiden (intronien) mutaatioista. Näiden alueiden tiedetään osallistuvan ainakin geenien toiminnan säätelyyn, mutta niillä lienee monenlaisia tehtäviä. Kun diagnostiikassa luetaan eksomi, on luettu vasta pieni osa koko perimästä. Jos taudille ei löydy selitystä, saatetaan siis ottaa tutkimuksen piiriin koko genomi. Sen sisältämä tietomäärä on kuitenkin vielä merkittävästi eksomiakin suurempi. Niinpä törmätään entistä suurempiin vaikeuksiin löytää tautia aiheuttava ”neula heinäsuovasta”.
Jotkin mutaatioista ovat erityisen vaikeita havaita. Mutaatio voi esimerkiksi
- aiheuttaa geeniluennan katkeamisen, vaikkei tätä voi helposti mutaatiosta päätellä
- olla geeniä säätelevässä alueessa geenin emäsjärjestyksen ulkopuolella tai
- olla geeniluennan katkoskohdassa.
Geenin luenta RNA:ksi voi myös häiriintyä (esimerkiksi uusi ns. polyadenylaatiosignaali). Tällöin lähetti-RNA jää kypsymättömäksi, vaikka mutaation seuraukset geenin rakenteelle vaikuttavat viattomilta. Lisäksi mutaation havaitsemista vaikeuttaa se, että geenistä on perimässä olemassa useita kopioita, eikä niiden keskinäistä roolijakoa tarkoin tunneta. Joskus taas geenissä ei ole painovirhettä, mutta sen toiselta vanhemmalta peritty kopio (tai laajempikin perimän alue) puuttuu (deleetio) tai sijaitsee väärässä paikassa (insertio), joutuen siten vääränlaisen säätelyn kohteeksi. Mutaation merkitykseen vaikuttaa myös se, sijaitseeko se isältä vai äidiltä perityssä geenissä. Toisinaan taas perimä on muokkautunut myöhemmin tavalla, joka ei muuta geenien kirjoitusta eli emäsjärjestystä, mutta esimerkiksi estää niiden lukemisen (metylaatio). Negatiivinen geenitutkimus ei siis toistaiseksi sulje pois täydellä varmuudella geneettisen taudin mahdollisuutta, jota voidaan vielä epäillä etenkin, mikäli sukuun ilmaantuu useita tautitapauksia. Osa mutaatioistamme on lisäksi ”uusia”, vain sairastuneesta löydettäviä. Toisaalta löytyneidenkin mutaatioiden tulkinnat saattavat tarkentua vuosien saatossa eli joskus geenitestin tuloksena saatu diagnoosi osoittautuu ajan myötä sittenkin virhetulkinnaksi.