Perinnöllisen sferosytoosin geenitaustan selvittäminen cockerspanielirotuisilla koirilla

Abstract

Perinnöllinen sferosytoosi on sairaus, jossa punasolut esiintyvät pallomaisina, koska ne ovat menettäneet normaalin kaksoiskuperan muotonsa. Tämä aiheutuu, kun punasolun pintaproteiineja ei koodata oikein geeneissä esiintyvien varianttien vuoksi. Ihmisillä tiedetään viisi geeniä, ANK1, SPTB, SPTA1, SLC4A1 ja EPB42, joiden geenimuutosten monogeneettisen periytymisen tiedetään aiheuttavan sferosytoosia. Koirilla ei tällä hetkellä ole kuvailtu yhtäkään sferosytoosia aiheuttavaa geeniä.

Tässä tutkimuksessa pyrittiin selvittämään toisilleen lähisukua olevien cockerspanielirotuisilla koirilla todetun sferosytoosin geneettistä syytä. Ihmisen ja koiran genomin ortologian sekä aiemman ihmisen sferosytoosin geneettisen tiedon perusteella esitimme hypoteesin, jonka mukaan sferosytoosi olisi tutkittavilla cockerspanieleilla myös monogeneettisesti periytyvä sairaus.

Tutkimuksessa arvioitiin sferosytoosin mahdollista periytymismallia rakentamalla tutkimuskohortin ympärille sukupuu. Mahdollista sairautta aiheuttavaa varianttia etsittiin jo tunnetuista sferosytoosia aiheuttavista geeneistä sekä muista punasolujen pintaproteiineja koodaavista geeneistä käyttämällä apuna kahden sferosytoosia sairastavan cockerspanielin koko genomin sekvensointidataa (WGS). Samaa WGS dataa käyttäen sairaista koirista suodatettiin myös ehdokasvariantteja, jotka priorisoitiin aminohappomuutoksen patogeenisyyden, variantin esiintyvyyden sekä geeni-ilmentymisen perusteella. Lupaavimmat ehdokasvariantit sekvensoitiin ja niiden segregoitumista arvioitiin tutkimuskohortin keskuudessa.

Valmiiksi tunnetuista sferosytoosia aiheuttavista geeneistä sekä muista punasolujen pintaproteiineja koodaavista geeneistä ei löytynyt mahdollisia sairautta aiheuttavia geenivariantteja. Suodattamalla kahden sairaan koiran WGS-dataa ja priorisoimalla suodatetut variantit saatiin viiden mahdollisen sferosytoosia aiheuttavan ehdokasgeenin lista: ATAD5, CD5L, RUSC1, TTC39B ja UBAP2L. Yksikään näistä ei kuitenkaan ollut mahdollinen sairauden aiheuttaja, koska ne eivät segregoituneet muiden tutkimuskohortissa olevien cockerspanieleiden keskuudessa.

Vaikka tutkimuksen avulla ei saatu selvitettyä cockerspanieleiden sferosytoosin aiheuttajaa, saatiin useita geenejä poissuljettua. Ponnistelua sairautta aiheuttavan geenien selvittämiseksi kannattaa kuitenkin jatkaa, koska on mahdollista löytää täysin uusi sferosytoogeeni, joka voi avata punasolubiologiaa läpi lajien.