Forskere fra Aarhus Universitet og Aalborg Universitet står bag gennembruddet, som i denne uge bliver offentliggjort i det ansete videnskabelige tidsskrift AJHG (The American Journal of Human Genetics). Efter samarbejde med Statens Serum Institut og svenske og engelske hjertelæger har de identificeret mutationer i et bestemt gen. Konsekvensen kan være farlige uregelmæssigheder i hjerterytmen (hjertearytmi), når personer med genfejlen bliver påvirket af stress og adrenalin.
- Det kan give hjerteflimmer og medføre hyppige tab af bevidsthed samt risiko for pludselig hjertedød i en meget ung alder. Vores opdagelse kan bruges til at vurdere den genetiske risiko for familier, der er ramt af sygdommen, og dermed være med til at forebygge pludselig hjertedød, forklarer lektor Mette Nyegaard fra Institut for Biomedicin på Aarhus Universitet.
Støtte til jagt på bedre behandling
Ifølge lektor Michael Toft Overgaard fra Institut for Kemi og Bioteknologi på Aalborg Universitet giver den nye viden begrundet håb om bedre behandling:
- Med opdagelsen af mutationerne i det såkaldte calmodulin-protein har vi fået helt ny indsigt i den molekylære mekanisme, der ligger bag den her form for uregelmæssig hjerterytme. Det betyder, at vi kan gå nye veje for at tilvejebringe specifikke terapeutiske midler, der forhåbentlig vil kunne forbedre hjertearytmi-patienters prognose og livskvalitet.
Michael Toft Overgaards forskningsgruppe er allerede begyndt at karakterisere de proteiner, der bærer genfejlen, og det ambitiøse mål er at nå frem til helt nye behandlingsmuligheder for de dødelige hjerterytmeforstyrrelser. Som konsekvens af det nye fund har forskerne netop fået bevilget 750.000 kroner fra Forsknings- og Innovationsstyrelsens vestdanske Proof of Concept pulje, som har til formål at hjælpe forskere med at modne og dokumentere lovende opfindelser.
Vigtigt spor fra svensk familie
Forud er gået et omfattende videnskabeligt detektivarbejde, der startede med kortlægning af generne hos en svensk familie. Familien har været hårdt ramt af pludselige og uforklarlige tilfælde af hjertedød, men belønningen for at have lagt genmateriale til forskningen kan blive et mere roligt liv fremover for familier som den svenske.
- Opdagelsen baner vej for en ny type genetisk test, som for eksempel hos den svenske familie kan afsløre, hvilke personer der vil udvikle sygdommen, allerede inden de første symptomer sætter ind i form af pludselig besvimelse eller endog pludselig hjertedød. Den nye genetiske diagnostik giver således mulighed for tidligt at iværksætte potentielt livreddende behandling. For eksempel i form af en pacemaker, der kan fungere som hjertestarter, siger professor Anders Børglum fra Institut for Biomedicin på Aarhus Universitet.
Han understreger, at gentesten samtidig kan berolige de familiemedlemmer, der ikke bærer sygdoms-mutationen.
- Det har stor betydning for dem, fordi de slipper af med angsten for at lide af hjertesygdommen, så de frit kan deltage i fysiske sportsaktiviteter.
Mulig forklaring på elite-dødsfald
Forskningsgennembruddet har ikke blot potentiale til at forhindre nye dødsfald. Det kan måske også kaste lys over årsagen til nogle af de meget omtalte tragiske hjertedødsfald, som har ramt eliteudøvere i sportens verden.
- Det er slet ikke utænkeligt. Det er først nu, det bliver kendt, at fejl i netop dette gen giver den dødelige hjerterytmeforstyrrelse. Så man vil kunne finde ud af, om disse eliteudøvere har haft fejl i det gen eller i et af to ”søstergener”. Vi har netop udviklet den teknologi, der gør det muligt meget hurtigt og specifikt at undersøge for fejl i alle disse såkaldte calmodulin-gener, siger lektor Mette Nyegaard fra Aarhus Universitet.
Baggrund
De danske forskeres opdagelse er den første beskrivelse af mutationer i proteinet calmodulin. Calmodulin er formentlig verdens bedst bevarede protein, som er helt identisk i alle hvirveldyr (bl.a. mennesker, mus, fugle, fisk og krybdyr). Det indikerer, at der gennem evolutionen ikke har været tolereret en eneste ændring i proteinets sammensætning. Det er derfor særligt interessant at forstå, hvordan de registrerede ændringer påvirker funktionen af calmodulin-proteinet, og hvorfor de specifikt påvirker hjertemuskelcellernes evne til at trække sig sammen.
Hvem gjorde hvad?
Data og prøver fra den svenske familie med de hyppige tilfælde af pludselig hjertedød blev sendt til genetisk udredning ved Statens Serum Institut. Ingen af de gener, som i forvejen er kendt for at kunne forårsage hjertearytmi, havde påviselige fejl. Derfor anvendte professor Anders Børglum og lektor Mette Nyegaards forskningsgrupper på Human Genetik ved Aarhus Universitet nye og avancerede genetiske teknikker til at lede efter fejlen i hele arvemassen. Metoden afslørede to områder, hvor genfejlen kunne ligge. Men først da det i samarbejde med en svensk læge lykkedes Mette Nyegaard at opspore blodprøver fra yderligere to familiemedlemmer, kunne forskerne afgøre præcis hvor i arvemassen, fejlen ligger. Efterfølgende har de som sammenligningsgrundlag screenet prøver fra hjertearytmi-patienter uden kendte genetiske fejl, og det bekræftede deres opdagelse. De afslørede en anden mutation i samme gen hos en person af irakisk oprindelse med stort set identisk type hjerterytmeforstyrrelse.
Undersøgelser af de fejlbehæftede calmodulin-proteiner har vist, hvordan proteinets normale funktioner er sat ud af spil. Det arbejde blev udført af lektor Michael Toft Overgaards forskningsgruppe på Sektion for Bioteknologi ved Aalborg Universitet. Højst overraskende viste resultaterne, at de to mutationer ændrer calmodulin-proteinets egenskaber på forskellig vis, selv om fejlene resulterer i samme sygdom.
Forskningsprojektet har modtaget støtte fra Det Obelske Familiefond og Eva og Henry Frænkels Mindefond.
Kontakt:
- Lektor Mette Nyegaard, Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet, tlf. 2231 3602.
- Lektor Michael Toft Overgaard, Institut for Kemi og Bioteknologi, Aalborg Universitet, tlf. 2446 3066.
- Professor Anders Børglum, Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet, tlf. 6020 2720.
- Videnskabsjournalist Carsten Nielsen, Aalborg Universitet, mobil 2340 6554.