Luentotiivistelmä: Harvinaissairauksien diagnoostikan pulmakohtia

Geeniteknologian kehitys on tuonut harvinaissairauksien diagnostiikkaan uusia työkaluja, joiden avulla on mahdollista saada aiempaa huomattavasti enemmän informaatiota perimästä. Samaa tahtia tiedon lisääntymisen kanssa kasvavat kuitenkin myös tulkinnan haasteet.

Perimän tasot ja tutkimusmenetelmät

Perimän vaihtelua voidaan tarkastella kromosomien tai geenien tasolla. Kromosomeja on pystytty tutkimaan kasvavalla tarkkuudella jo 1960-luvulta lähtien ja ns. G-raitatutkimus, jolla tarkastellaan kromosomien lukumäärää ja rakennetta on edelleen käytössä.

Tarkkuudeltaan kromosomitutkimuksen ja geenitutkimuksen välimaastoon sijoittuu molekyylikaryotyyppitutkimus, jonka avulla voidaan havaita kromosomia pienemmät muutokset, mikrodeleetiot ja -duplikaatiot, muttei geenien sisäisiä muutoksia. Molekyylikaryotyypitys on ollut käytössä reilut kymmenen vuotta ja tehdään herkästi esimerkiksi silloin, jos lapsella on kehitysviivettä ja mahdollisesti omaleimaisia ulkonäköpiirteitä ja/tai rakennepoikkeavuuksia.

Ennen geenitestien aikakautta harvinaisen sairauden diagnoosi tehtiin hyvin pitkälle päättelemällä, lähinnä oirekuvan perusteella ja perehtymällä potilaan sukuhistoriaan sekä tutkimuskirjallisuuteen. Kun geenitestit tulivat vähitellen kliiniseen käyttöön 1990-luvulla, testattiin yhtä geeniä kerrallaan, ikään kuin valistuneen arvauksen perusteella käyttäen hyväksi sitä tietoa mitä oli saatavilla jonkin geenin toiminnasta. Tuolloin ajateltiin, että monogeenisen taudin taustalla oli muutos yhdessä geenissä. Sittemmin on opittu, että saman kliinisen oirekuvan voivat aiheuttaa muutokset useissa eri geeneissä.

Geeniteknologian kehityksen myötä nykyisin voidaan tutkia satojakin geenejä samanaikaisesti massiivisella rinnakkaissekvensoinnilla ns. paneeleissa. Yhteen paneeliin on koottu jonkin sairauden tai oireyhtymän kannalta tiedossa olevat tautigeenit. Jos potilaalla epäillään vaikkapa verkkokalvosairautta, valitaan verkkokalvon rappeumasairauksien paneeli, jossa tällä hetkellä on n. 200 geeniä, joiden arvellaan joskus aiheuttavan tätä tautia. Tutkimuksessa selvitetään (sekvensoidaaan) tutkittavien geenien koodittavien osien emäsjärjestys ja verrataan sitä terveiden ihmisten verrokkiperimään. Siinä missä geenitesti vastaa yhteen tarkkaan kysymykseen: onko henkilöllä tietty muutos (variantti, mutaatio, geenivirhe) tai onko hänelle jokin mutaatio tietyssä geenissä, paneelitesti vastaa kysymykseen, onko henkilöllä jokin mutaatio jossakin niistä monista geeneistä, joiden tiedetään aiheuttavan tiettyä oireyhtymää.

Tällä hetkellä laajin kliinisessä käytössä oleva tutkimus on eksomitutkimus, jossa tutkitaan kaikki tunnetut geenit (eli niiden valkuaisainetta koodaavat alueet, eksonit). Eksomitutkimus sekoitetaan usein koko perimän tutkimukseen, mikä kattaa geenien lisäksi myös niiden väleihin jäävät säätely- yms. alueet. Koko genomin tutkimus on vasta tulossa kliiniseen työhön, koska sen tuottamaa suurta tietomäärää ei vielä pystytä tulkitsemaan. Tulevaisuudessa kuitenkin useimmiten lähdetään suoraan liikkeelle genomitestauksesta ja tutkitaan miten löytyneet variantit sopivat potilaan oireisiin.

Paljon dataa, mutta miten tulkitaan?

Kun satojakin geenejä luetaan yhdellä kertaa tuottaa se massiivisen määrän ns. raakadataa. Eksomitutkimuksessa löytyy jopa 20000-50000 erilaista variaatiota, joista 90-95% voidaan tulosta analysoitaessa jättää harmittomana huomioimatta. Analyysi tehdään automaattisesti bioinformatiikan menetelmiä käyttäen. Silti jäljelle jää vielä satoja variantteja, joiden kohdalla joudutaan miettimään, mikä on merkityksellistä muutosta potilaan oireiden kannalta ja mikä ns. normaalia perimän vaihtelua. Tässä käytetään apuna kansainvälisiä varianttitietokantoja. Jos jokin variantti esiintyy sadoilla tai tuhansilla terveillä ihmisillä voidaan päätellä, ettei se ole tautia aiheuttava muutos.

Laboratoriovastauksissa variantit luokitellaan viisiportaisella asteikolla: 1. patogeeniset (pathogenic), 2. todennäköisesti patogeeniset (likely pathogenic), 3. merkitykseltään epävarmat (variant of uncertain significance, (VUS) 4. todennäköisesti harmittomat (likely benign) ja 5. harmittomat (benign). Ykköskategoriasta, eli patogeenisista varianteista tiedetään varmasti, että tämä muutos on aiheuttanut useasti tietyn taudin. Todennäköisesti patogeenisen variantin päätellään häiritsevän niin paljon geenin toimintaa, että se haittaa oleellisesti tai suorastaan estää proteiinin muodostumista. Suuri osa varianteista jää kuitenkin merkitykseltään epävarmoiksi, (VUS), jolloin ei voida nykytietämyksen perusteella sanoa, mikä sen merkitys on potilaan oireiden kannalta. Tiedon karttuessa tilanne voi kuitenkin parin vuoden päästä olla kokonaan toinen. Todennäköisesti harmittomiksi tai harmittomiksi luokiteltuja variantteja on yleensä paljon, eivätkä laboratoriot vastauksissaan tavallisesti raportoi niitä ollenkaan.

Usein eksomitestissäkään ei kuitenkaan löydy mitään potilaan oireita selittävää. Tämä voi johtua laboratorion käyttämistä menetelmistä tai tulkintataidoistakin, mutta useimmiten kyse on siitä, ettei vielä tiedetä tarpeeksi. Muutos voi olla myös sellaisilla perimän alueilla, joihin eksomisekvensointi ei yllä. Aika usein löytyy jokin patogeeninen variantti geenissä, joka selittää vain osittain potilaan oireistoa, mutta oireiden kokonaisuutta selittävää ei löydy. Voi löytyä myös patogeeninen muutos geenissä, jonka toimintaa ei vielä tarkemmin tunneta, ts. ei voida vielä sanoa, voivatko geenin mutaatiot ja valkuaisaineen muutokset aiheuttaa jonkin sairauden. Mikäli testi tulos jää epävarmaksi, kannatta konsultoida myöhemmin tutkimuksen tehnyttä laboratoriota.

Jos löytyy VUS-muutos, voidaan tehdä laboratorio-ja röntgentutkimuksia ja tutkia perheenjäseniä. Mikäli terveiltä vanhemmilta tai terveeltä sisarukselta löytyy sama muutos on epätodennäköistä, että kyseessä olisi patogeeninen muutos. Variantti voidaan lähettää myös kansainväliseen tietokantaan, jolloin jokin toinen laboratorio voi sen havaita ja kertoa millaiselta potilaalta he ovat sen löytäneet. Monesti tämä vaihe jää kuitenkin epäluotettavaksi, koska lähetteissä ei aina kuvata potilaan oireita riittävän tarkasti .

Diagnostiikan haasteet

Diagnostiikka voidaan ajatella prosessina tunnistamisesta (detection) kuvailevaan tai ihan täsmälliseen diagnoosiin saakka. Harvinaisten sairauksien diagnostiikassa ratkaisevaa on monesti se, että havahdutaan huomaamaan, että kyse voi olla jostain harvinaisesta, vaikkei vielä pystyttäisikään tarkkaan diagnoosiin. Diagnoosi voi myös jäädä kuvailevaksi, jolloin perään lisätään NUD, (non ultra descriptus ) tarkemmin määrittelemätön. Joidenkin tutkimusten mukaan harvinaispotilaista noin 40% jää vaille tarkkaa diagnoosia ja diagnoosiin pääseminen vie keskimäärin viisi vuotta. Nopeudessa on kuitenkin suuria eroja maittain ja ikäryhmittäin. Jos potilaalla on tietylle erikoisalalle sopiva oire, esim. erikoinen ihomuutos, hänet tavallisesti lähetetään tämän erikoisalan klinikkaan, missä parhaassa tapauksessa päästään harvinaisen sairauden jäljille. Harvinaisissa sairauksissa oirekuva usein on kuitenkin epämääräinen ja spesifit löydökset vähäisiä tai vaikea havaita.

Suomen kaltaisissa maissa diagnostiikkaan lähdetään nopeasti, mikäli vastasyntyneellä havaitaan huolestuttavia oireita. Mikäli oireet ilmaantuvat vähitellen ja vasta aikuisena, diagnoosi saattaa viivästyä huomattavastikin. Myös sattumalla ja tilannetekijöillä voi olla vaikutusta asiaan, samoin tiedonkululla terveydenhuollon toimijoiden välillä. Diagnoosin kannalta ratkaisevat oireet saattavat myös peittyä moniongelmaisuuden alle ja myös sellaiset seikat kuin vanhempien koulutustaso ja kommunikointitaidot saattavat vaikuttaa asiaan.

Miksi tarvitaan geenitason diagnoosia?

Sillä onko potilaalla oikeaa diagnoosia vai ei, on hänelle paitsi terveydellistä myös taloudellissosiaalista merkitystä esimerkiksi etuuksien saamisen kannalta.  Jos ei ole oikeaa diagnoosia, voi olla väärä ja väärät hoidot. Harvinaiseen sairauteen on joskus olemassa täsmähoito, ja jotkut hoidot ovat niin spesifejä, että oikea diagnoosi tulee tietää mutaation tarkkuudella. Diagnoosin saaminen lopettaa etsimisen ja tutkimusrumban, selkiyttää ennustetta ja auttaa arvioimaan sairastumisriskiä muilla perheessä tai lähisuvussa. Nykyisin tiedetään, että monet harvinaiset sairaudet ovat syntyneet ns. uuden mutaation seurauksena, jolloin vanhemmat eivät ole kyseisen mutaation kantajia ja sisaruksien riski sairastua on hyvin pieni, mikä on tärkeä tieto perhesuunnittelun kannalta.

Saako potilas tarvittavan lähetteen?

Suomessa julkinen terveydenhuolto tarjoaa geenitestejä, jos niistä katsotaan olevan hyötyä potilaalle. Ne edellyttävät kuitenkin lähetettä. Verkkoluennon keskustelussa nousikin esille, että monilla aikuispotilailla on vaikeuksia saada lähetettä geenitestiin tai perinnöllisyysneuvontaan. Ongelmia tuntuu olevan erityisesti moniongelmaisilla aikuispotilailla. Monet tilaavatkin netistä kaupallisia genomitestejä, joiden luotettavuutta – ja laboratorion luotettavuutta – maallikon on kuitenkin vaikea arvioida. Vastaus on useimmiten raakadataa ja ongelma onkin, kuka tulkitsee testituloksen tilaajalle varsinkin silloin, jos siellä on jokin hälyttävä löydös. Tästä ei ole nykyisin olemassa mitään suosituksia. Pahimmillaan testitulos voi aiheuttaa turhaa huolta tai toisaalta tuudittaa väärään turvallisuuden tunteeseen. Lisätieto genetiikan perusteista olisikin tarpeen kaikille ja terveydenhuollon henkilöstölle tieto siitä, millaisissa tilanteissa heidän asiakkaansa voisivat hyötyä perinnöllisyysneuvonnan palveluista.

Science-lehdessä on verkkokeskustelujen sarja harvinaisista sairauksista, mm. diagnostiikasta

Teksti: Leena Toivanen