Genstudien identifierade ett protein som kan skydda mot sjukdomar som sprids av fästingar

Studien visade att SCGB1D2-genen producerar sekretoglobinprotein som utsöndras på huden och i svett, vilket hämmar tillväxten av borreliabakterier. Den svagare fungerande formen av genen ökar risken för borrelios.  

Borrelia är en infektionssjukdom orsakad av bakterier från Borrelia-släkten, som sprids av fästingar, såsom den finländska vanliga fästingen. Man tror att finländare får över en miljon fästingbett årligen. Majoriteten av betten leder inte till borrelia, men ändå får ungefär 10 000 finländare en infektion årligen.

I en studie ledd av Hanna Ollila ville man undersöka möjliga biologiska faktorer som utsätter för borrelia. 

Borreliainfektionen var associerad med två viktiga genregioner som reglerar immunsystemets funktion. Dessa var HLA-generna, som hjälper till att försvara kroppen mot olika patogener, samt TLR1-genen, som reglerar kroppens och försvarscellernas cytokinsvar. 

Det mest överraskande men tydligaste resultatet erhölls dock med genen SCGB1D2 som producerar sekretoglobin. Resultatet väckte omedelbart forskarnas intresse. 

Sekretoglobiner är utsöndringsproteiner som vanligtvis förekommer i luftvägarna, på huden och i sekret. Andra medlemmar av samma genfamilj påverkar till exempel luftvägsinfektioner, men om denna 1D2-medlem visste vi inte tidigare nästan någonting om. 

– Det är spännande att dess koppling till borrelia är betydligt starkare än traditionella immunregulatorernas som HLA-genernas. Det handlar möjligen om en tidigare okänd försvarsmekanism mot borrelia, säger gruppledaren Hanna Ollila från Institutet för molekylärmedicin i Finland (FIMM) vid Helsingfors universitet.

Upptäckten kan hjälpa till att utveckla nya behandlings- och förebyggande metoder för borrelia.

Genforskningen gav ett avstamp för identifiering av en ny skyddsmekanism

 Forskarna utnyttjade material från den finländska FinnGen-studien och Estlands biobank. Resultaten erhölls genom att jämföra arvsmassan hos över 25 000 personer som hade diagnostiserats med borrelia med deltagare som aldrig hade diagnostiserats med borrelia. 

Hos både den finländska och estniska populationen observerades det att den mindre fungerande genvarianten av SCGB1D2-genen ökade risken för borrelia på populationsnivå med cirka tjugo procent. Däremot observerades ingen effekt på risken för någon annan infektion eller sjukdom.

 – Det är viktigt att komma ihåg att denna upptäckt inte berättar om individens sjukdomsrisken, utan hjälper till att förstå biologiska vägar och hitta nya sjukdomsmekanismer, påpekar Ollila. 

– Proteinet är intressant eftersom det bara påverkar risken för borrelia.  Denna upptäckt kan möjliggöra förberedelse för en ökad förekomst av fästingar och en ökning av borrelios i och med att klimatet blir varmare, säger evolutionsbiologen och akademiforskaren Tuomas Aivelo, som deltog i studien. 

Påverkan av sekretoglobin visades även i en mössmodel

Nästa steg för forskarna var att undersöka hur olika former av sekretoglobinprotein påverkar borrelios. 

Ytterligare laboratoriestudier visade att SCGB1D2-proteinet hämmade tillväxten av borreliabakterier. Den form av proteinet som ökar risken för sjukdom, och som har en liten strukturell förändring, hämmade dock inte tillväxten lika effektivt. För att uppnå samma effekt krävdes det ungefär dubbelt så mycket av det jämfört med den normala formen av proteinet. 

Dessutom kunde forskarna visa effekten av SCGB1D2-proteinet i att förhindra borreliainfektion i mössmodeller. 

– Vi vet inte exakt hur proteinet förhindrar tillväxten av borreliabakterier, men vi hoppas kunna utnyttja proteinet i läkemedelsutveckling och eventuellt antingen förhindra utvecklingen av borrelia eller behandla infektioner som inte svarar på antibiotika, säger forskardoktor Satu Strausz, som genomfört studien. 

Nästa steg för forskarna är att undersöka mer omfattande riskfaktorer för borrelia samt betydelsen av sekretoglobin i immunförsvaret. Studiens resultat kan hjälpa till att utveckla nya behandlingsmetoder eller skydd mot borrelia redan inom den närmaste framtiden. 

Studien genomfördes i samarbete med Stanford University, Harvard University och MIT. 

Studien har finansierats av Instrumentariums vetenskapsstiftelse, Finlands medicinska stiftelse och Finlands Akademi, samt följande utländska stiftelser: Fairbairn Family Foundation, the Younger Family och the Bay Area Lyme Foundation.

Ursprungliga publikationen: SCGB1D2 inhibits growth of Borrelia burgdorferi and affects susceptibility to Lyme disease. Nature Communications March 19, 2024. https://doi.org/10.1038/s41467-024-45983-9

Tilläggsinformation:

Hanna Ollila, FIMM-EMBL gruppledare

Institutet för molekylärmedicin i Finland,  FIMM, HiLIFE, Helsingfors universitet

e-post: hanna.m.ollila@helsinki.fi 

Tuomas Aivelo, akademiforskare

Forskningsprogrammet för organism- och evolutionsbiologi , Bio- och miljövetenskapliga fakulteten, Helsingfors universitet 

e-post: tuomas.aivelo@helsinki.fi

tfn. 040 828 6466