Tappisauvadystrofia (englanniksi cone-rod dystrophy) on perinnöllinen silmäsairaus, joka vaikuttaa ensisijaisesti verkkokalvon kahteen valoherkkään aistinsolutyyppiin: tappeihin ja sauvoihin. Tappien avulla näemme tarkkoja yksityiskohtia ja värejä kirkkaassa valossa, kun taas sauvat ovat vastuussa yö- ja ääreisnäöstä.
Taudinkuva ja periytyminen
Suomessa yleisin tappisauvadystrofian aiheuttaja ovat CERKL-geenin patogeeniset variantit. CERKL-geenivirheet johtavat verkkokalvon tappien ja sauvojen asteittaiseen tuhoutumiseen. Tyypillisesti tapit vaurioituvat ensin, joten henkilöillä on usein ongelmia tarkannäkemisen kanssa, ennen kuin he huomaavat ongelmia hämäränäössä. Tässä on kuitenkin huomattavaa yksilöllistä vaihtelua. Lisäksi CERKL-geenivirheet vaikuttavat mahdollisesti myös verkkokalvon alla olevan pigmenttiepiteelin toimintaan.
Taudin oireet alkavat usein lapsuudessa tai varhaisaikuisuudessa. Alkuvaiheen oireisiin voi kuulua värinäön heikkeneminen, valoherkkyys (fotofobia) ja näöntarkkuuden asteittainen heikkeneminen. Sairaus alkaa tyypillisesti keskeisen näön rapistumisella, joka voi johtaa merkittävään näöntarkkuuden alenemiseen. Lopulta sauvasolutkin alkavat kärsiä, mikä johtaa usein näkövammaisuuteen. Etenemisnopeus kuitenkin vaihtelee huomattavasti, vaikka geenivirheet olisivat tismalleen samat.
CERKL-geenin patogeeniset variantit periytyvät autosomaalisesti peittyvästi, mikä tarkoittaa, että molempien vanhempien on kannettava geenivirhettä ja heidän jälkeläisensä on perittävä geenivirhe molemmilta vanhemmilta, jotta hän saisi taudin. Suomessa 90 % CERKL-potilaista kantaa jompaakumpaa kahdesta patogeenisestä variantista, jotka ovat rikastuneet suomalaisessa väestössä. Suomen väestön poikkeuksellinen historia selittää sen, että tänne on rikastunut tiettyjä tautia aiheuttavia geenivirheitä (ns. suomalainen tautiperintö). Vastavuoroisesti joitakin geenivirheitä on muihin väestöihin verrattuna vähemmän (esimerkiksi kystinen fibroosi).
CERKL-tutkimus Suomessa
CERKL-geenin tehtävät tunnetaan vielä huonosti. Silti uskotaan, että sen geenivirheet vaikuttavat haitallisesti verkkokalvon pigmenttiepiteelin ja aistinsolujen toimintaan heikentämällä hapetusstressivastetta, häiritsemällä mitokondrioiden toimintaa, vähentämällä fagosytointikykyä, käynnistämällä solukuolemamekanismeja ja muuttamalla verkkokalvon arkkitehtuuria. Nämä vaikuttavat yhdessä verkkokalvon rappeutumisen etenemiseen. Mekanismien parempi ymmärtäminen on tärkeää tulevaisuuden hoitokehittelyjä varten.
CERKL-geenin aiheuttama perinnöllinen verkkokalvorappeuma on Suomessa poikkeuksellisen yleinen verrattuna melkein kaikkiin muihin maihin. Siksi on tärkeää, että tutkimme tätä Suomessa.
Silmägenetiikan tutkimusryhmällä, joka toimii Folkhälsanin tutkimuskeskuksessa ja HUS Silmätautien klinikalla yhteistyössä Helsingin yliopiston kanssa, on meneillään retrospektiivinen tutkimus potilaista, joilla on CERKL-geenivirheiden aiheuttama verkkokalvorappeuma.
Tutkimuksen tarkoituksena on ymmärtää taudinkuvaa ja sen etenemistä eri ikävaiheissa. Tämä on tärkeää potilaiden neuvonnan kannalta, mutta myös suunniteltaessa tulevaisuudessa mahdollisia hoitotutkimuksia. Hoidot pitää antaa riittävän aikaisessa vaiheessa, jotta aistinsoluja on vielä hengissä. CERKL-taudissa näyttäisi onneksi olevan melko pitkä aikaikkuna mahdollisille hoidoille. Toki tässäkin on paljon yksilöllistä vaihtelua.
Päätutkijana tässä tutkimuksessa on HUS perinnöllisten silmätautien poliklinikalla työskentelevä silmälääkäri Maarjaliis Paavo. Lisäksi tekstin kirjoittaja ohjaa Olivia Liljan väitöskirjatyötä yhdessä dosentti Maria Kaukosen ja apulaisprofessori Soile Nymarkin kanssa seeprakalamallin kehittämiseksi CERKL-geenivirheiden aiheuttamalle verkkokalvorappeumalle.
Seeprakala on hyvä malli CERKL-geenivirheiden aiheuttamalle verkkokalvorappeumalle sen helpon manipuloitavuuden, nopean kasvun ja helposti visualisoitavan sairauden etenemisen ansiosta. Seeprakalan verkkokalvo on myös hyvin tappisolupainotteinen, joten se soveltuu erinomaisesti CERKL-tutkimukseen. Esimerkiksi hiiret ovat yöeläjiä, ja niiden verkkokalvo on sauvasolupainotteinen. Edellä mainittujen ominaisuuksiensa ansiosta seeprakalamalli tulee olemaan hyödyllinen CERKL-geenivirheisiin liittyvän verkkokalvorappeuman taustalla olevien mekanismien tutkimuksessa.
Tulevaisuudessa kehitämme ja testaamme yhdessä tohtori Maria Kaukosen tutkimusryhmän kanssa CERKL-geeniterapiaa näillä kaloilla. Tämä voisi toimia prekliinisenä todisteena ennen ihmiskokeisiin siirtymistä. Lopullisena tavoitteena on luonnollisesti kehittää potilaille tarkoitettuja hoitoja, kuten geeniterapiaa tai geenieditointia. Potilaiden retrospektiivinen tutkimus sekä seeprakaloilla tehtävä tautimallinnus tähtäävät kaikki tulevaisuuden hoitojen kehitykseen.
