Geenivaramu uudne riskiskoor ennustab diabeeti täpsemalt kui varasemad
Teist tüüpi diabeet on komplekshaigus, mida põeb umbes kaheksa protsenti maailma täiskasvanutest. Tartu ülikooli Eesti geenivaramu teadlased mõtlesid välja uudse ja senisest tõhusama metoodika, kuidas hinnata geneetilist riski teist tüüpi diabeeti haigestumiseks.
“Eesti geenivaramu andmebaasi põhjal näeme, et Eestis, nii nagu ka mujal maailmas, on teist tüüpi diabeet väga sagedaseks haiguseks keskealiste ja vanemate inimeste seas – 60. eluaastaks põeb seda haigust juba rohkem kui iga kümnes eestimaalane,” rääkis geenivaramu statistik ja TÜ matemaatilise statistika doktorant Kristi Läll.
“Teist tüüpi diabeedi põdejatel on eelkõige haiguse tüsistuste tõttu suur risk kaotada töövõime juba enne pensioniiga. Haigus tüsistub hilisjärgus sageli neerupuudulikkuse, nägemishäirete ja perifeersete veresoonte kahjustusega, mis võib viia näiteks jalgade amputeerimiseni. Enneaegset suremust esineb diabeedihaigete seas kaks kuni kolm korda sagedamini kui ülejäänud rahvastikus,” täiendas geenivaramu vanemteadur Krista Fischer.
“Klassikalistest epidemioloogilistest uuringutest teame, et üks tähtsamaid riskifaktoreid teist tüüpi diabeeti haigestumiseks on ülekaalulisus. Samas ei ole kaugeltki mitte kõik ülekaalulised inimesed diabeetikud ning teisalt on teist tüüpi diabeeti põdejate hulgas ka normaalkaalulisi inimesi. Haigestumine sõltub siiski paljude erinevate faktorite ühisest panusest, sealhulgas geneetilisest taustast. Päriliku eelsoodumuse osatähtsus diabeeti põhjustavate tegurite seas on ligi 50 protsenti. Viimasel ajal on palju tähelepanu pööratud geneetilise riski hindamise võimalustele,” selgitasid Läll ja Fischer.
Nemad koos teiste geenivaramu teadlastega töötasid välja varasemast tõhusama teist tüüpi diabeedi geneetilise riskiskoori ning avaldasid selle Nature tütarajakirjas Genetics in Medicine.
Riski aitavad määrata SNPd (loetakse ka „snipid“)
Uudse ja täpsema diabeedi riskiskoori arvutamise metoodika välja töötamiseks kasutasid geenivaramu teadlased üle 7500 erineva DNA järjestuse variatsiooni ehk SNP.
SNP ehk ühenukleotiidne polümorfism on DNA järjestuse variatsioon, mis on toimunud ühe genoomi nukleotiidi (A, T, C või G) muutumisel. Näiteks, kui ühel inimesel on DNA ahela teatud positsioonis tsütosiin ehk C-nukleotiid, siis teisel inimesel võib samas kohas paikneda tümiin ehk T-nukleotiid.
Teadlastel on miljonite SNPde kohta infot peamiselt tänu viimasel kümnendil avaldatud rohketele ülegenoomsetele uuringutele. Kuigi sageli on SNP-de seosed haigustega kaudsed ja nende rakubioloogilised toimemehhanismid ei ole lõpuni selged saab neid siiski kasutada haigestumisriskide hindamisel. Haigusriskide hindamisel võib abi olla ka nendest SNP-dest, mille haigusseoselisus ei ole statistilises skaalas väga selge.
Ka need 7500 SNPd, mida Eesti geenivaramu teadlased värskes diabeedi riskiskoori uuringus arvesse võtsid, valiti juba varem avalikustatud teadusartiklites leitud tulemuste põhjal. Uudse riskiskoori jaoks tuli Tartu teadlastel välja mõelda tõhusam algoritm SNP-de valikuks ja nende mõjude arvesse võtmiseks.
Nii paljude geenivariantide kasutamine riskiskoori väljatöötamisel on varasemalt kasutatud paari või paarikümne SNPga võrreldes erinev ja uudne lähenemine rääkis Kristi Läll raadiosaates Labor. “Näiteks viimati enne meie tööd avaldatud riskiskoori uuring hindas diabeediriski 65 SNP alusel.”
“Kuna üksikute SNP-de mõjud diabeeti haigestumise riskile on väga väikesed, siis kombineerime need kokku üheks riskiskooriks, see tähendab üheks haigestumisriski hindavaks kvantitatiivseks parameetriks, mis võimaldab geneetilist riski hinnata paremini kui see varem võimalik on olnud,” kõneles Läll.
Uuringust selgus ka kehakaalu ja geneetilise riski kombineeritud toime.
“Nii näiteks nägime, et ülekaaluliste, kuid mitte veel tõsiselt rasvunud üle 40-aastaste isikute (kehamassiindeks 25-30) seas esines teist tüüpi diabeeti keskmiselt viiel kuni kuuel protsendil. Kui ülekaalule lisandus ka kõrge geneetiline risk (riskiskoor kõrgeima viiendiku seas), siis ulatus haigestumise tõenäosus juba kümne protsendini.
Samas haigestus madala geneetilise riskiga (kuid siiski ülekaalus) inimestest teist tüüpi diabeeti vaid kolm protsenti. See tähendab, et kõrgema geneetilise riskiga inimestel on tõenäosus diabeeti haigestuda üle kolme korra suurem kui madala geneetilise riskiga inimestel,” rääkis Läll.
Uuringus kasutati rohkem kui 10 000 Eesti geenidoonori andmeid. Esmalt keskendusid teadlased nende inimeste geenikaardi andmetele, kellel oli diabeet diagnoositud juba ajal, kui nad geenivaramuga liitusid. Just varasemalt diabeeti haigestumise infot kasutades selgitati, milline arvutuslik geneetiline riskiskoor on kõige tugevamalt diabeediga seotud. Alles seejärel uuriti, kuidas väljatöötatud riskiskoor suudab ennustada tulevikus teist tüüpi diabeeti haigestumist.
Tagasiside tulevik
Tagasiside tähtsust näitab asjaolu, et ülekaalu vältimisega on ka kõrge geneetilise riski korral võimalik olulisel määral vähendada diabeeti haigestumise tõenäosust. Nii esines normaalse kehakaaluga isikutel ka kõrge geneetilise riskiskooriga uurimisrühmas diabeedijuhte siiski ligi kaks korda vähem kui kergelt ülekaalulistel, kuid madala geneetilise riskiskooriga uuritavatel.
Doktorant Kristi Läll selgitas, et kuna diabeedi riskifaktoriks on ülekaalulisus, siis on diabeedi teke kõige tõenäolisem just nende hulgas, kellel esinevad koos nii kõrge geneetiline risk kui ka liigkõrge kehakaal. “See tähendab, et kui sul on kõrge geneetiline risk teist tüüpi diabeedi suhtes, võid sa haigestuda varasemas eas või väiksema ülekaalu korral. Ent kui sa oled ülekaalus, aga sul on madal geneetiline risk, ei pruugi sa veel haigeks jääda. Kindlasti vajab eraldi rõhutamist see, et madal geneetiline risk ei välista haigestumist.“
“Üks võimalus diabeeti ennetada on kasutada geneetilist riskiskoori. Kui patsiendile öelda, et teil on kõrge geneetiline risk, te olete suuremas ohus, ja sellepärast peaksite te diabeedi edasi lükkamiseks või vältimiseks oma eluviisidele ja kehakaalule eriti suurt tähelepanu pöörama, võib see mõjuda motiveerivalt, et inimesed jälgiksid enam oma toitumist, liikumisharjumusi ning nende kaudu ka kehakaalu.”
Eesti geenivaramus on käesoleval ajal täies ulatuses määratud ligi 2500 geenidoonori genoomi järjestus. Tänu sellele on näidisprojektina alustatud ka esimeste geenidoonorite nõustamist.
Esialgu on tagasisidet antud küll mitte teist tüüpi diabeedi geneetiliste riskide vaid näiteks perekondliku hüperkolesteroleemia kohta, mida iseloomustab niinimetaud halva ehk LDL kolesterooli kõrge tase veres.
“Projekti käigus kutsume nõustamisele inimesi, kellel on geneetiline eelsoodumus kõrgenenud kolesteroolitaseme esinemiseks ja seetõttu kõrgenenud tõenäosus südame-veresoonkonna haigustesse haigestumiseks,” selgitas geenivaramus tagasiside andmisega tegelev meditsiinigeneetik, vanemteadur Neeme Tõnisson. “Õigeaegse kolesteroolitaset alandava raviga on haigestumisriske võimalik edukalt vähendada.”
Ta lisas, et lähitulevikus loodetakse hakata geenidoonoreid nõustama ka pärilike vähiriskide, näiteks päriliku rinna- ja munasarjavähi riski osas. Ka sellistel juhtudel on meedikutel võimalik pakkuda tõhusat jälgimist ja ennetavat sekkumist. “Et geenivaramus välja töötatud uudset diabeedi riskiskoori metoodikat on pidanud piisavalt usaldusväärseks mainekas rahvusvaheline eelretsenseeritav teadusajakiri, loodame pikemas perspektiivis ka arvutuslike geneetiliste riskiskooride kasutamist tagasisides. Seda lootuses, et geneetilise riski teadmine motiveerib isikuid pöörama enam tähelepanu tervislikele eluviisidele ja selle kaudu vähendama haigestumisriske,” sõnas Tõnisson.
Vasakult esimene geenivaramu statistik ja artikli juhtautor Kristi Läll. Taustal Silva Kasela ja töörühma juht Krista Fischer. (Foto: Jüri Parik)
Kas tead, mis on teist tüüpi diabeet ja kui paljud seda põevad?
• Inimese organism kasutab veresuhkrut ehk glükoosi energiaallikana. Kui me sööme, siis seedimisel sisse söödud süsivesikud lagunevad glükoosiks ja see imendub verre. Kõhunäärmes toodetakse hormooni insuliin, mis aitab glükoosi verest rakkudesse viia ja nii veresuhkrutaset normaalsena hoida.
• Teist tüüpi diabeedi korral on insuliini toime keharakkudele nõrgenenud – esineb nn insuliinresistentsus ehk suhteline insuliinipuudulikkus. Seetõttu on glükoosi tase veres püsivalt liiga kõrge.
• Kui inimesel on teist tüüpi diabeedi suhtes kõrge geneetilise risk, võib haigus tekkida näiteks varasemas eas või väiksema kaalutõusu korral kui neil, kelle geneetiline risk on keskmine või madal.
• Teist tüüpi diabeediga inimeste oodatav eluiga väheneb keskmiselt 5–10 aastat ning kui inimene põeb teist tüüpi diabeeti, on tal 2–3 korda kõrgem risk surra südame-veresoonkonna haigustesse.
• Teist tüüpi diabeet on üsna sage haigus üle 40-aastaste inimeste seas: Eestis põeb üle 40-aastaste inimeste hulgas teist tüüpi diabeeti ligi 8 protsenti rahvastikust. Üle 70- ja 75-aastaste hulgas on teist tüüpi diabeedi põdejaid juba 15 protsenti.