Finländsk studie utmanar uppfattningar om sjukdoms ärftlighet
FinnGen-forskningen som koordineras av Helsingfors universitet har som mål att samla in och analysera den genetiska informationen från 500 000 finländare. Av den i global skala mycket ambitiösa projektets forskningsdata har nu cirka hälften analyserats och resultaten har publicerats i ledande vetenskapliga tidskrifter.
Forskningen bygger på analys av DNA-prover från biobanksdeltagare och deras hälsoinformation.
– Vi har redan gjort hundratals betydelsefulla genetiska upptäckter i detta skede av projektet. Bland dessa finns nya risk- och skyddsfaktorer för både vanliga och ovanliga sjukdomar," säger FinnGens vetenskapliga direktör, professor Aarno Palotie från Institutet för molekylär medicin i Finland (FIMM) vid Helsingfors universitet.
Revolution för biologiläroböcker
FinnGen-studiens resultat utmanar också de ärftlighetsmodeller, såsom det recessiva och dominanta ärvet, som beskrevs av genetikens fader Gregor Mendel på 1800-talet och som är välkända från biologiundervisningen.
I studien hittades många exempel på kända genetiska defekter, som tidigare antagits öka risken för sjukdom endast när de är ärvda från båda föräldrarna, men nu har det visats att de också påverkar risken när de är ärvda från en förälder. Till exempel, en genetisk defekt som leder till den mycket sällsynta recessiva hudsjukdomen Xeroderma pigmentosum visade sig signifikant öka risken för hudcancer när den ärvts från endast en förälder.
Däremot i vissa fall visade sig en känd genetisk defekt vara fördelaktig för hälsan när den hade ärfts från endast en förälder. En sådan överraskande företeelse observerades bland annat med avseende på SCN5A-genen, som är förknippad med hjärtarytmi.
Våra resultat visar att de klassiska ärftlighetsmodeller som används i genetisk forskning och klinisk diagnostik inte helt motsvarar den variation av ärftliga effekter som vi har observerat på populationsnivå i vår studie. Därför förblir en del medicinskt betydelsefulla samband för närvarande helt oupptäckta. Databaser som FinnGen spelar en nyckelroll i att identifiera sådana fenomen, säger doktor Henrike Heyne, som genomförde den aktuella delstudien.
Ny kunskap om sjukdomars bakgrund
På grund av den finska befolkningens historiska bakgrund finns det en ovanligt stor mängd genvarianter som är mycket sällsynta annars i världen. Deras samband med sjukdomar kan därför endast studeras här. De nu publicerade resultaten avslöjar sådana ärftliga risk- och skyddsfaktorer för bland annat luftvägsinfektioner, hörselnedsättning, åderbråck, fertilitetsproblem, hypotyreos och tiotals andra sjukdomar.
Särskilt intressanta för forskarna är varianter som finns i gener som aldrig tidigare har kopplats till någon sjukdom. Bland dessa finns till exempel en variant i genen TNRC18, som är karakteristisk för finländare och ökar risken för inflammatorisk tarmsjukdom och andra autoimmuna sjukdomar.
Dessutom visade forskarna att individuella genetiska variationer i mängden testosteron har förvånansvärt lite inverkan på hälsan, även om samband särskilt med hormonrelaterade cancerformer och kvinnors reproduktiva hälsa har observerats. Ny information om riskfaktorer för hjärtsjukdomar har också erhållits genom att studera genetiska faktorer som påverkar deras läkemedelsbehandling.
– Detta stora antal upptäckter från en enda studie är ett tydligt bevis på potentialen inom genforskningen att ge väsentlig information om hälsa. Resultaten bekräftar också hur stor global påverkan vi kan ha när alla finländska aktörer samarbetar för att skapa förutsättningar för forskningen, som hela vetenskapssamhället kan dra nytta av. Fördelarna av dessa upptäckter kommer att bli synliga i framtiden när den tillhandahållna informationen kan användas för att utveckla nya behandlingsmetoder. Det är vårt ansvar att säkerställa att fler resultat uppnås och att de öppnas upp för allas nytta, säger Mark Daly, ledare för FinnGen-studien och chef för Institutet för molekylärmedicin i Finland (FIMM) vid Helsingfors universitet.
Landet med möjligheter för genforskning
FinnGens forskningsresultat är ett imponerande bevis på de unika forskningsmöjligheter som erbjuds genom det finska biobanksarbetet, hälsoregistrerna och befolkningshistorien.
De finländska hälsoregistrerna, som innehåller hälso- och läkemedelsinformation över hela individens livstid, möjliggjorde snabb och noggrann identifiering av sjukdomsfall för oss. En sådan analys av hälsoinformation i kombination med den finländska befolkningshistorien är en mycket effektiv kombination för att göra nya genetiska upptäckter inom en mängd olika sjukdomar, säger doktor Mitja Kurki från Helsingfors universitet och Broad Institute, som utförde analyserna för Nature-publiceringen.
För de finska patienterna är det särskilt viktigt att den här typen av forskning görs just i vårt eget land. Genom att förstå de genvarianter och deras biologiska mekanismer som är typiska för vår befolkning kan vi bidra till att även läkemedelsutvecklingen riktas mot biologiska vägar som är betydelsefulla för oss. För detta är vi tacksamma för alla de hundratusentals finländare som har deltagit i biobanksforskningen! påpekar Aarno Palotie.
Om FinnGen:
FinnGen-studien som lanserades i Finland hösten 2017 är en unik studie som kombinerar genominformation med digital sjukvårdsdata. FinnGens slutliga mål är att skapa en forskningsdatabas som kombinerar genetisk information från 500 000 deltagare i finländska biobanker med nationella hälso- och sjukvårdsregister. Med i projektet är finländska biobanker med sina bakgrundsorganisationer (universitet och universitetssjukhus/hälso- och välfärdsområden), Institutet för hälsa och välfärd, Blodtjänst, Finska Biobankandelslaget FINBB och tretton internationella läkemedelsföretag. Forskningen har finansierats av Business Finland och företagspartnerna AbbVie, AstraZeneca, Biogen, Boehringer Ingelheim, Bristol Myers Squibb, Genentech (en del av Roche-gruppen), GlaxoSmithKline (GSK), Janssen, Maze Therapeutics, MSD, Novartis, Pfizer och Sanofi. Totalt har finansieringen uppgått till cirka 93 miljoner euro, varav Business Finlands bidrag är 20 miljoner. Hittills har FinnGen genererat genetisk och hälsorelaterad information från 429 221 deltagare i biobanksstudien, och materialet från 500 000 deltagare förväntas vara färdigt som planerat hösten 2023.
Kontaktuppgifter:
Professor Aarno Palotie
Forskningsdirektör, Institutet för molekylär medicin i Finland (FIMM),
HiLIFE, Helsingfors universitet
Tfn: +358 40 567 0826 (Sari Kivikko)
Doktor Mitja Kurki
Broad Institute of MIT and Harvard och Institutet för molekylär medicin i Finland (FIMM), HiLIFE, Helsingfors universitet
Ursprungliga publikationer:
FinnGen provides genetic insights from a well-phenotyped isolated population. M. Kurki, J. Karjalainen, P. Palta et al. Nature 2023, DOI: 10.1038/s41586-022-05473-8
Mono- and biallelic variant effects on disease at biobank scale. H. O. Heyne, J. Karjalainen, K. J. Karczewski, S. M. Lemmelä, W. Zhou, FinnGen, A. S. Havulinna, M. Kurki, H. L. Rehm, A. Palotie, M. J. Daly. Nature 2023, DOI: 10.1038/s41586-022-05420-7