Perimänlaajuinen tutkimus neljässä suuressa väestöotoksessa – selkäsairauksiin liittyvät perinnölliset tekijät sekä yhteisvaikutukset työperäisten tekijöiden ja elintapojen kanssa

Tiivistelmä

Tuki- ja liikuntaelinsairaudet, tärkeimpänä selkäsairaudet, ovat merkittävä työikäisen väestön terveysongelma, joka johtaa suureen määrään sairauspoissaoloja ja työkyvyttömyyseläkkeitä. Sairauspäivistä korvattiin v. 2011 reilu kolmannes (n. 5,3 miljoonaa päivää) ja työkyvyttömyyseläkkepäätöksistä tehtiin hieman vajaa kolmannes (n. 8000 kpl) tuki- ja liikuntaelinsairauksien, erityisesti selkäsairauksien perusteella.

Tutkimus selvittää perinnöllisiin tekijöihin liittyvän sairastumisalttiuden, työn kuormitustekijöiden sekä elintapatekijöiden merkitystä selkäsairauksissa ja näihin liittyvässä työkyvyttömyydessä.

Perimän tutkimisen ja bioinformatiikan nopea kehitys on avannut uusia mahdollisuuksia selvittää perimän merkitystä eri sairauksissa hyödyntämällä suuria tutkimusaineistoja. Käytämme yhtä biolääketieteen tehomenetelmää, perimänlaajuista assosiaatioanalyysia, tutkiessamme selkäsairauksien perinnöllisiin tekijöihin liittyvää yksilöllistä alttiutta. Käytössämme on yhteistyön kautta neljä edustaviin suomalaisiin väestöotoksiin perustuvaa aineistoa, joissa on laajat perimän kattavat ja muut tiedot. Tutkimuksessa hyödynnämme myös tekemiämme työn fyysisiä ja psykososiaalisia kuormitustekijöitä kuvaavia työaltistematriiseja.

Työkyvyn ylläpitämisen ja työurien pidentämisen edellytyksenä on tuki- ja liikuntaelinten terveydestä huolehtiminen.

Tutkimus tuottaa uutta tietoa perinnöllisestä alttiudesta selkäsairauksille sekä työn ja elintapojen tätä alttiutta muokkaavista vaikutuksista.

Hankkeen vastuuhenkilö

Kirsti Husgafvel-Pursiainen

Tiedote

Geenitutkimus alkaa avata selkäsairauksien syntymekanismeja

Työterveyslaitoksen tutkimus selvitti perinnöllisiin tekijöihin liittyvää sairastumisalttiutta selkäsairauksissa, erityisesti iskiasoireyhtymässä. Tutkimuksessa sovellettiin nykyhetken ehkä käytetyintä ja tehokkainta geneettistä tutkimusmenetelmää, perimänlaajuista assosiaatioanalyysia (GWAS, Genome-wide associaton study).

Hankkeessa yhdistettiin ensimmäistä kertaa laajoja suomalaisia väestöotoksia selkäsairauksiin kohdistuvaan perimänlaajuiseen assosiaatiotutkimukseen.

Neljä suomalaisen väestöotoksen perimänlaajuisesta meta-analyysista saatiin raakatulokset, joissa ei havaittu iskiasoireyhtymään perimänlaajuisella tilastollisella merkitsevyydellä liittyviä geenimuotoja eli alleeleja (variantteja).

Sen sijaan tilastollisen merkitsevyyden rajalla olevia tai suuntaa-antavia havaintoja oli useita: ensimmäiseen ryhmässä kuusi ja jälkimmäisessä reilut 60. Tulokset ovat kuitenkin vielä analysoimatta yksityiskohtaisesti ja siksi myös julkaisematta. Niitä ei myöskään ole analysoitu aineiston laajuuden ja haastavuuden takia suhteessa elintapoihin ja työkuormitukseen niin kuin oli tarkoitus.

Työsuojelurahasto tuki hanketta tutkimusmäärärahalla. Tutkimushankkeen vastuullisena johtajana toimi tutkimusprofessori emerita, vanhempi tutkija Kirsti Husgafvel-Pursiainen Työterveyslaitokselta.

Miljoonia emäksen monimuotoisuuskohtia

Neljässä väestöotoksessa oli yhteensä noin 11 000 tutkittavaa: 1 153 iskiasoireyhtymätapausta ja 9 850 verrokkia. Perimänlaajuiset tiedot kattoivat jokaisen tutkittavan osalta lähes yhdeksän miljoonaa yhden emäksen monimuotoisuuskohtaa. Jokaisessa otoksessa tehtiin ensiksi erilliset perimänlaajuiset assosiaationanalyysit, minkä jälkeen analyysit yhdistettiin perimänlaajuiseksi meta-analyysiksi.

Väestöotokset olivat Lasten sepelvaltimosairauksien riskitekijät -tutkimus (Laseri), Terveys 2000 -tutkimus, Suomalainen kaksostutkimus ja Pohjois-Suomen syntymäkohortti -tutkimus.

Hanke perustui yhteistyöhön väestöotoksista vastanneiden tutkimusryhmien kanssa. Yhteistyötä tehtiin Turun yliopiston ja Turun yliopistollisen keskussairaalan, Tampereen yliopiston ja Tampereen yliopistollisen keskussairaalan, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen, Helsingin yliopiston ja Suomen molekyylilääketieteen instituutin (FIMM) sekä Oulun yliopiston tutkimusryhmien kanssa.

Kimmokkeena jo löydetty variantti

Hankeaikana raportoitiin onnistuneesti jo aikaisemmin analysoitu iskiasoireyhtymään kohdistuva kahden kohortin tutkimus (Laseri- ja Terveys 2000 -otoksista). Tämä tutkimus oli ensimmäinen kansainvälisessä kirjallisuudessa raportoitu iskiasoireyhtymään kohdistuva perimänlaajuinen assosiaatioanalyysi. Se toimi kimmokkeena neljän kohortin jatkotutkimukselle.

Sen tulokset olivat mielenkiintoisia ja nostivat esiin uusia mahdollisia geneettistä alttiutta lisääviä geenejä ja geenimuotoja. Päälöydös oli tietyllä genomialueella sijaitseva variantti, joka assosioitui iskiakseen perimänlaajuisella tilastollisella merkitsevyydellä.

Variantti oli uusi löydös, eikä sen tunnistamaa NFIB-geeniä (geeniluennassa toimiva niin sanottu transkriptiofaktori) ole aiemmin yhdistetty iskiakseen tai muuhun selkäsairauteen. Tulokset voitiin päälöydöksen osalta toistaa toisessa, riippumattomassa väestöotoksessa.

Tutkimuksesta raportoitiin vuonna 2016 PloS One -tiedelehdessä. Ensimmäinen kirjoittaja oli myös neljän kohortin tutkimuksessa tietojen kokoamisesta ja analyyseistä vastannut FT Susanna FT Susanna Lemmelä.

Tule-sairauksiin vaikuttavat monet tekijät

Tuki- ja liikuntaelinten sairaudet muodostavat merkittävän sairausryhmän niin Suomessa kuin Euroopassa, ja selkävaivat ovat yksi yleisemmistä työikäisten kokemista oireista.

Lääkärin toteaman kroonisen selkäoireyhtymän vallitsevuus on noin 11 prosenttia ja iskiasoireyhtymän noin viisi prosenttia. Sekä yksilöllisten että työperäisten tekijöiden tiedetään olevan yhteydessä selkäsairauksiin, samoin kuin muissakin monitekijäisissä kansansairauksissa.

Lukuisat tutkimukset, joista monet ovat myös tämän hankkeen tutkijoiden tekemiä, ovat osoittaneet iskiasoireyhtymän monitekijäistä luonnetta. Kirjallisuustietojen perusteella sen kehittymisessä vaikuttaa todennäköisesti vielä monia, toistaiseksi havaitsemattomia geneettisiä alttiustekijöitä.

Hankkeessa saadut alustavat tulokset antavat osaltaan viitteitä, että tällaisten vielä tunnistamattomien tekijöiden lukumäärä saattaa olla melko suuri, mutta kunkin yksittäisen assosioituvan geenimuodon vaikutus melko pieni.

Mahdollisesti alttiutta lisäävien varianttien yhteisvaikutukset elintapoihin liittyvien tekijöiden kanssa ovat tärkeä vaikkakin haastava tutkimusalue, jota tässä tutkimuksessa ei päästy selvittämään.

Nykyaikainen koko perimän tasoinen tutkimus sekä yhteisvaikutusten tutkiminen edellyttävät riittävän suuria tutkimusaineistoja. Tutkimus osoitti, että suomalaisissa väestöaineistoissa kerätyt monipuoliset tiedot tuki- ja liikuntaelinsairauksista yhdistettynä perimänlaajuisiin tietoihin genomin monimuotoisuuskohdista ovat hyödynnettävissä tämän sairausryhmän tutkimisessa.

Lisäksi tutkimus osoitti, että suomalaisväestön geneettinen rakenne, joka liittyy väestön asustushistoriaan ja jossa joidenkin geenimuotojen vallitsevuus voi olla selkeästi suurempi kuin muussa eurooppalaisessa väestössä, tukee tämänkaltaisia tutkimuksia.

Toimittaja
Leena Huovila

Aineisto

Kirsti Husgafvel-Pursiainen, Susanna Lemmelä, Svetlana Solovieva, Rahman Shiri, Eira Vikkari-Juntura sekä tutkimusyhteistyöryhmät.. Työterveyslaitos 2017. Avaa

ISBN 978-952-261-742-2 (nid.)ISBN 978-952-261-741-5 (pdf)