Hundars genetik hjälper oss förstå människans sjukdomar

Även hundar drabbas av cancer och immunologiska sjukdomar. Den insikten fick Kerstin Lindblad-Toh att börja forska på sjukdomsgenetik i hundar för att ta reda på hur kunskapen kan överföras till människor. Visionen är att de nya rönen ska omsättas i skräddarsydd diagnostik och vård i framtiden.

Kerstin Lindblad-Toh

Professor i komparativ genomik

Wallenberg Scholar 

Lärosäte:
Uppsala universitet och Broad Institute of Harvard and MIT

Forskningsområde:
Sjukdomsgenetik i däggdjur och människor

Sedan länge står Kerstin Lindblad-Toh mitt i genetikens världscentrum. Redan på 1990-talet började hon studera det genetiska släktskapet mellan möss och människor som postdoktor i Boston. Forskningen fortsatte av bara farten. Hittills har hon lett kartläggningen av arvsmassan hos mer än 150 däggdjur – storskaliga projekt som har flyttat fram vetenskapens gränser.

– När vi ser vilka delar av arvsmassan som är lika från ett däggdjur till ett annat kan vi bättre förstå vilka delar som är viktiga även i människans arvsmassa. De flesta sjukdomsmutationer ligger i de delar som är lika hos alla däggdjur, förklarar Kerstin Lindblad-Toh.

Nu arbetar hon stenhårt med en jättesatsning på sjukdomsgenetik i hundar och människor, som möjliggjorts med anslaget Wallenberg Scholar. Målet är att föra genetikforskningen in i vården.

– Vi kan använda hunden som modell för att förstå olika sjukdomar. Hundar får ofta sjukdomar som ligger nära människan, till exempel cancer, diabetes, hjärt- och kärlsjukdomar och immunologiska sjukdomar, berättar Kerstin Lindblad-Toh.

En orsak är att hunden och människan bor i samma miljö och får samma livsstil, men den grundläggande förklaringen är människans strikta avel.

– Under cirka hundra år har vi avlat fram en uppsjö hundraser för önskade egenskaper och beteenden. Vissa anlag följer med i det fördolda och blir vanliga, och några av dem leder också till sjukdom.

”Anslaget Wallenberg Scholar betyder mycket. Det är förstås en bekräftelse på att forskningen är bra, men det ger också nya möjligheter att testa idéer när vi nu vill ta människans genom från grundforskning hela vägen in i vården.”

Studerar immunologiska sjukdomar

Kerstin Lindblad-Toh studerar bland annat genetiken bakom immunologiska sjukdomar. Hon berättar om SLE, en reumatisk sjukdom där immunförsvaret attackerar leder och organ och som kan orsaka ett stort lidande.

– Sjukdomen slår olika hårt. Under vissa skov av SLE mår individen rejält dåligt och olika organ kan till och med skadas. Patienterna tvingas också leva länge med problemen.

Variationsrikedomen på symptom, allt från ljuskänslighet till njurproblem eller lungskador, talar för att de bakomliggande genetiska orsakerna är mycket komplexa.

– Det är dessa samband vi vill försöka förstå, säger Kerstin Lindblad-Toh.

Forskarna använder genmappningsmetoder på en rad olika hundraser för att skapa en karta över intressanta sjukdomsgener. Hittills har de funnit sjukdomsgener för SLE, eksem och sköldkörtelrubbning och även ringat in ett flertal områden i hundens arvsmassa som är kopplade till sjukdom.

Kartlägger patienters arvsmassa

Utifrån hundstudierna och en genomgång av vetenskapliga artiklar tog Kerstin Lindblad-Toh och hennes medarbetare fram drygt 1 800 kandidatgener. Därefter designades en studie i samarbete med kliniker runt hela Skandinavien. Syftet var att samla in prov från patienter med bland annat SLE, Sjögrens syndrom, myosit och Addisons sjukdom.

– Vi har samlat ihop så mycket som vi har förmått inom Sverige och dessutom kompletterat med material från Norge och Danmark. Det är vanligare att samma sjukdomsmutationer återfinns inom en homogen befolkning, som i dessa länder.

Forskarna sekvenserar arvsmassan från patienterna och jämför med olika kontrollgrupper, till exempel äldre och friska personer. Ibland blir det bingo.

– Vi har hittat många spännande mutationer med en reglerande roll och som styr när, var och hur mycket protein som bildas, säger Kerstin Lindblad-Toh.

Fynd banar väg för skräddarsydd medicin

De nya fynden beskriver tidigare helt okända gener för flera sjukdomar, däribland SLE, och reglervägar och grupper av gener som har en liknande funktion. Resultaten kommer att användas för att ringa in undergrupper av patienter och hitta genetiska riskfaktorer som kan visa vilka personer som riskerar att drabbas av olika komplikationer.

Det är ett steg närmare personalized medicine eller skräddarsydda behandlingar, enligt Kerstin Lindblad-Toh.

– Det börjar redan bli möjligt att förutspå om en viss individ ska få sjukdomen – och med en ännu bättre bild av genetiken kanske vi även kan säga på vilket sätt den enskilde kommer att drabbas, av lungpåverkan eller något annat.

En annan förhoppning är att hjälpa personer med en okänd immunologisk sjukdom och som idag har svårt att få en klinisk diagnos.

– Drömmen är att det ska finnas en tydlig genetisk diagnos för patienter som kommer in med en okänd sjukdom, och att man lätt ska kunna ge information till en släkting som kanske ligger i riskzonen för en sjukdom – och förstås att vi ska kunna ta fram specifika behandlingar.

Kerstin Lindblad-Toh har deltagit i uppbyggnaden av två vetenskapliga nav, SciLifeLab i Sverige och Broad Institute i USA. Delar av året tillbringar hon i Uppsala, resten i Massachusetts och hon trivs med de internationella miljöerna och de inspirerande nätverk som är kopplade dit.

– Styrkan är att man försöker samarbeta så mycket som möjligt och att det finns en vilja att ta sig an stora frågor om hur sjukdomar uppkommer. Tvärvetenskapliga samarbeten är viktiga och det har fått mig att vilja jobba på båda ställena.

Text Nils Johan Tjärnlund
Mittbilden Mikael Wallenstedt, övriga bilder Magnus Bergström