Karvaat geenit

Ihmisten kyvyssä maistaa on eroja yksilöiden välillä ja osa näistä eroista johtuu perintötekijöistä. Perusmakuja on viisi: makea, suolainen, karvas, hapan ja umami. Näiden makujen tunnistamisesta vastaa iso joukko reseptoreita kielen pinnalla. Parhaiten tutkittu on karvaan maistamisen yksi alaluokka eli kuinka ihminen maistaa kemikaalin nimeltään PTC (fenyylitiokarbamidi).

Vuonna 1931 kemisti Arthur Fox sekoitteli aineita laboratoriossaan ja vahingossa pölläytti ilmaan yhtä aineista. Pulveria joutui vahingossa naapuritutkijan suuhun ja hän huomautti, että aine maistuu karvaalle. Arthur ei itse ollut huomannut mitään. Toistaessaan maistamisen Arthur ei vieläkään maistanut ainetta. Havainnosta kiinnostuneena hän testasi perhettään ja lähipiiriään ja huomasi, että n. 30% ihmisistä eivät maista PTC:tä karvaana ollenkaan. Pian huomattiin myös, että PTC:n maistaminen periytyi perheissä. Kesti kuitenkin aina vuoteen 2003 asti kunnes löydettiin geeni, joka selitti melkein kokonaan ihmisten erot PTC:n maistamisessa. Tämä geeni, TAS2R38, on yksi karvaan maistamisen reseptoreista kielen pinnalla. Variaatiot geenissä muuttavat reseptoria ja se ei enää pysty tunnistamaan PTC:tä tai sen kanssa samankaltaisia aineita. TAS2R38-geenistä esiintyy eurooppalaisissa kaksi yleistä muotoa. Yhden muodon kantajat eivät pysty maistamaan PTC:tä, kun taas toista muotoa kantavat pystyvät. Jos ihmisellä on kaksi maistamiseen pystyvää geenimuotoa kromosomeissaan, hänestä PTC maistuu erittäin epämiellyttävän karvaalle. Heitä kutsutaan supermaistajiksi.

PTC:tä ei esiinny luonnossa, joten miksi tästä ollaan oltu niin kiinnostuneita? PTC:n kemiallinen kaava on hyvin lähellä isotiosyanaatteja, joita löytyy etenkin vihreistä vihanneksista. Tällaisia vihanneksia ovat esimerkiksi kaali, parsakaali, kukkakaali, ruusukaali, kiinankaali, nauris, retiisi ja parsa. Tästä on seurannut tietysti ajatus, että on tällä vahvasti geneettisellä ominaisuudella vaikutusta myös muiden karvaalta maistuvien asioiden havaitsemiseen. Nykyisin onkin jonkin verran näyttöä siitä, että näin on. Joissakin tutkimuksissa on havaittu, että supermaistajat käyttävät vähemmän karvaalta maistuvia vihanneksia verrattuna ei-maistajiin. PTC-maistajat näyttäisivät myös maistavan karvaan maun herkemmin oluesta ja viinistä. Sama koskee chilipippuria ja kanelia. Vaikka tällä rintamalla on vielä paljon tutkittavaa, niin PTC:n maistamiskyky näyttäisi korreloivan jossakin määrin myös muiden karvaiden makujen havaitsemiseen sekä jopa ruoka-aine valintoihin.

Karvaan maun maistamiskykyä mittaava Bitterguide-geenitesti on saatavilla Geenitesti.fi – verkkokaupasta toukokuussa 2011.

Kirjallisuutta

Lee Phillips M "Scientists Find Bitter Taste Gene". 15 July 2003

Tepper BJ. ”Nutritional implications of genetic taste variation: the role of PROP sensitivity and other taste phenotypes.” Annu Rev Nutr. 2008;28:367-88. Review

Geenitestistä tukea kolesterolilääkitykseen

Statiinit ovat keskeinen lääkeaineryhmä korkean kolesterolin hoidossa. Kuten muihinkin lääkkeisiin, myös statiinien käyttöön liittyy haittavaikutuksia. Eräs statiinien käyttöön liittyvistä haittavaikutuksista on myopatia, joka ilmenee lihaskipuna, lihasten arkuutena ja heikkoutena tai lihaskramppeina. Lisäksi myopatiapotilaiden kreatiinikinaasientsyymin pitoisuudet ovat koholla. Joissain tapauksissa myopatia voi edetä rabdomyolyysiksi, joka on henkeä uhkaava tila.

Statiinilääkehoitoon liittyvä myopatia-alttius on vahvasti geneettinen ominaisuus. Parhaiten on osoitettu SLCO1B1-geenin ja simvastatiini-lääkkeen välinen yhteys. Suurilla simvastatiiniannoksilla (80 mg) jopa 18 % potilaista, joilla oli kaksi SLCO1B1-geenin riskialleelia (homotsygootti C/C) sai myopatian. Sen sijaan yksi riskialleeli (C/T) nostaa myopatian riskiä vain hiukan (3 %) verrattuna sellaisiin potilaisiin, joilla ei ollut yhtään SLCO1B1-geenin riskimuotoa (0,6 %) (SEARCH Collaborative Study Group 2008). SLCO1B1:n geenimuoto altistaa myopatialle myös muita statiineita käytettäessä, mutta hiukan vähemmissä määrin. Nykyisten suositusten mukaan statiinien käyttö suurina päiväannoksina ei olekaan suositeltavaa sellaisilla henkilöillä, joilla on suuren riskin C/C-geenimuoto.

SLCO1B1-geeni koodittaa erästä siirtäjäproteiinia, joka siirtää elimistön omia aineita sekä lääkeaineita maksaan. Geenin C-muoto aiheuttaa aminohappomuutoksen, joka heikentää tämän siirtäjäproteiinin kykyä kuljettaa statiinia verenkierrosta maksaan. Tämän seurauksena statiinin pitoisuus verenkierrossa nousee, mikä johtaa lisääntyneeseen myopatian riskiin.

Suomessa on noin 600 000 statiinin käyttäjää. Heistä arviolta 24 000:lla on korkean riskin C/C-geenimuoto ja 190 000:lla myopatian riskiä jonkin verran lisäävä C/T-geenimuoto. SLCO1B1:n geenitestillä voidaan havaita helposti ja nopeasti henkilöt, joilla on suuri riski myopatiaan ja tämä voidaan ottaa huomioon korkean kolesterolin hoitoa suunniteltaessa.

Statiinimyopatian geenitesti on erinomainen esimerkki siitä, kuinka genetiikan avulla voidaan parantaa lääkehoidon turvallisuutta. Tulevaisuudessa tulemme näkemään yhä enemmän geeneihin perustuvia työkaluja lääkehoidon tukena. Geenitestien avulla voidaan arvioida paitsi lääkkeiden turvallisuutta, myös niiden tehoa ja oikeaa annostelua. Lisäksi yhä useammin geeniperimän vaikutus otetaan huomioon jo lääkekehityksen aikana, jolloin lääkkeet voidaan kohdistaa mahdollisimman tehokkaasti ja turvallisesti kunkin potilaan geeniperimään perustuen. 

Statiinimypatian riskiä kartoittava Statinguide-geenitesti on saatavilla Geenitesti.fi – verkkokaupasta toukokuussa 2011.

Kirjallisuutta:

SEARCH Collaborative Study Group. SLCO1B1 variants and statin-induced myopathy – a genomewide study. N Engl J Med 2008;359:789-99.

Niemi M. Geenimuunnos statiinien aiheuttaman myopatian takana. Duodecim 2009;125:241-3.