De fleste af vores gener kan undværes

I Bradford i England bor en pakistansk mor, der som andre mødre kan glædes over at have født sunde og raske børn.

Men spurgte man hendes gener, burde hun ikke kunne få børn, for et af hendes gener er helt ødelagt, så hun burde være ufrugtbar.

Ikke desto mindre er hendes tre børn spillevende beviser på, at generne tager fejl.

Kvinden er ét eksempel på det, forskere kalder en ’genetisk superhelt’ - personer, der har gen-mutationer, som giver sjældne arvelige sygdomme, men er sunde og raske, og nu har britiske forskere netop vist, at rigtig mange af menneskets gener helt kan undværes, uden at man behøver blive syg.

»Vi viser, at mennesker er meget mere robuste og modstandsdygtige, end man anede, så vi tåler helt at miste gener,« siger dr. David A. van Heel ved Queen Mary University of London, England, som har ledet studiet.

»Vi vurderer faktisk, at der kun er omkring 3.000 af menneskets 20.000 gener, som er helt uundværlige.«

Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science.

Genetiske 'superhelte' kan lære os at forebygge sygdomme

Professor i medicinsk genetik Anders Børglum ved Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet kalder studiet »meget spændende.« Han har ikke selv en aktie i forskningen.

»Jeg er overrasket over, at det er så mange raske mutationsbærere - og det viser, at konteksten er afgørende. De her sygdomsgener er typisk identificeret i arveligt disponerede familier, men når man som her undersøger den almindelige, brede befolkning, har mutationerne slet ikke samme gennemslagskraft,« siger han.

Præcis hvad der gør, at moderen og de andre forbliver raske, ved forskerne endnu ikke, men finder man årsagen, kan det måske vise os, hvordan vi kan beskytte os mod at blive syge af genetiske sygdomme.

»Det er fantastisk at se bevis for, at konteksten modificerer eller kompenserer ødelagte gener, og de her fund er en mulighed for at afkode, om det skyldes andre gener eller faktorer i miljøet,« siger biologen Stephen Friend ved Sage Bionetworks i Seattle, USA, der heller ikke har taget del i studiet.

Han er direktør for The Resilience Project, der søger efter genetiske ’superhelte’ for at finde beskyttende genetiske faktorer.

Også professor Lars Bolund ved Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet arbejder med noget lignende i Kina.

»Her i Kina snakker vi om at finde genetiske ’superhelte’, som kan leve med gen-mutationer, der burde gøre dem syge, og som derfor burde have varianter i andre gener, som kan lære os noget om, hvordan vi kan forebygge sygdomme,« siger Lars Bolund via en telefon i Shenzen lige ved Hong Kong, Kina.

Vi har omkring 100 defekte gener

I årtier har genetikerne studeret arvelige sygdomme. De har f.eks. fjernet gener hos forsøgsdyr og herefter lært om genets funktion ved at studere defekterne.

Man har traditionelt fundet sygdomsgener hos familier, der er plaget af sjældne sygdomme.

Begge de metoder angriber så at sige generne fra den ene side, nemlig den side, hvor man kan se, at noget er gået galt.

Men der er en anden side at se tingene fra, nemlig de tilfælde, hvor der er en fejl i generne, uden at det tilsyneladende har en effekt. Den side er utrolig svær at studere, netop fordi effekten af de ødelagte gener er usynlig.

Men med de nye genom-teknologier er det billede hastigt ved at vende, fordi forskerne nu kortlægger tusindvis af arvematerialer fra enkeltpersoner.

Det har blandt meget andet allerede afsløret, at vores arvemasse slet ikke er så skinnende smuk og fejlfri, som man umiddelbart skulle tro. Det viser sig nemlig, at vi alle har omkring 100 ødelagte gener.

De sjældne mutationer er vigtigst

For mange af de ødelagte gener er det kun den ene kopi, som er ødelagt (vi har to kopier af vores arvemateriale - én fra hver forælder), men vi har også nogle hvor begge kopier er helt ødelagt, og genets funktion simpelthen er væk.

Det beskrev forskerne bag det nye studie første gang i 2012 med 20 gener, og sidste år fandt det islandske firma deCODE mere end tusinde gener, der kan være helt væk.

Alle gener er ikke lige vigtige, og der er ofte tale om mutationer, som er ret udbredte, dvs. findes hos mere end 1 procent af befolkningen.

Men faktisk er det de mere sjældne mutationer, der er mest interessante.

Det skyldes den simple logik, at den evolutionære selektion hurtigt vil luge ud i de mutationer, der giver en sygdom.

Ulempen er bare, at de er så sjældne, at man er nødt til kortlægge genomer fra flere hundrede tusinde mennesker for at finde dem - med mindre man har fundet en snedig genvej.

Og det er lige, hvad forskerne bag det nye studie har gjort.

Indavlede grupper er genetiske guldminer

Forskerne har benyttet et igangværende studie kaldet Born in Bradford, hvor 13.586 mødre bl.a. har givet adgang til lægejournaler og vævsprøver.

Det interessante er, at Bradford har en så høj andel af pakistanske familier, at der ligefrem er et kvarter med øgenavnet ’Bradistan’.

De pakistanske familier gifter sig indbyrdes, og det er normalt, at nært beslægtede - fætre og kusiner - får børn sammen.

Ligesom man kender fra Europas kongefamilier, azkhenazi-jøder m.fl., betyder det, at to kopier af en sjælden mutation hyppigt vil havne i samme individ.

Born in Bradford materialet er med andre ord en guldmine for genetikere.

Personer med gen-defekter er lige så sunde og raske som andre

I studiet har David van Heel og kolleger udvalgt 3.222 pakistanske mødre og analyseret deres gener.

De har fundet, at en meget stor del af generne (5,6 procent) er identiske på begge kromosomer. Det betyder, at det stykke af et kromosom stammer fra den samme forfader så nyligt som bedsteforældre.

Når de så på genernes tilstand, fandt de ødelæggende mutationer i 781 forskellige gener hos 821 individer.

Hvad betyder det så for mødrene?

Ved at sammenligne lægejournaler fra mødre med og mødre uden de defekte gener, kunne de se, at der ikke er forskel på, hvor ofte de to grupper går til læge eller får ordineret medicin.

Med andre ord er de personer med gen-defekter lige så sunde og raske som resten.

29 af forsøgsdeltagerne er genetiske ’superhelte’

Blandt gruppen har de fundet 38 individer, som bærer en dobbelt kopi af ødelagte gener. Det er gener, som allerede er kendt for at give sjældne arvelige sygdomme og burde være meget alvorlige at mangle.

Men de fleste (29 af de 38) er ifølge lægejournalerne ligeså sunde og raske som alle andre og viser ingen tegn på at være ramt af en sjælden arvelig sygdom.

Det er det tal som især overrasker forskerne.

»Der er 29 uden symptomer, som er kraftige nok til, at man identificerer sygdommen. Det er betragteligt og efter min mening også et overraskende højt antal,« siger Anders Børglum.

Det går det stik imod den udbredte opfattelse af generne, som uundværlige enheder og peger på, at vores billede af sygdomsrisikoen ved mutationer i generne er skævt.

Kan revolutionere vores syn på DNA-analyser

Ifølge David van Heel og kolleger hænger det sammen med, at de genetiske studier er lavet på arveligt disponerede familier, og det giver et skævt billede i forhold til den almindelige befolkning.

Det giver anledning til eftertænksomhed i den her tid, hvor DNA-analyser står til at revolutionere sundhedsvæsnet ved at forudsige og forebygge sygdomme hos ellers raske patienter.

»Der er ingen tvivl om at dette har fundamental betydning for den kommende brug af genom-sekventering i sundhedsvæsenet,« siger professor dr. med. Thorkild I.A. Sørensen ved Institut for Folkesundhedsvidenskab, Københavns Universitet.

»Har man hos den enkelte person fundet genfejl med disse teknikker, skal man være yderst forsigtig med at fælde dom over personens fremtidige helbred og over slægtninges helbred - også kommende børn.«

Ny viden om vores biologi giver nye muligheder

Men det er også spændende ny viden om vores biologi, som giver nye muligheder.

»Det her viser, at vores biologiske system er ret godt til at kompensere for at mangle et gen,« siger David van Heel.

Forskerne har nærstuderet et af eksemplerne - nemlig moderen med de tre børn, som ikke burde være frugtbar. De har fundet, at hun bærer to ødelagte kopier af et gen kaldet PRDM9.

Fra studier af mus ved man, at PRDM9 spiller en nøglerolle i en proces kaldet rekombination, hvor DNA fra moderen og faderen rekombineres under dannelsen af kønscellerne.

Mus uden PRDM9-genet kan ikke gennemføre processen og bliver sterile, og man troede, det samme skete hos mennesker.

»Vi ser nu en mor uden PRDM9, og det betyder, at mennesker kan klare sig uden det gen. Faktisk ved vi, at noget lignende sker hos hunde, så der må være en anden mekanisme, som tager over, og det viser os lidt om, hvad vi kan lære,« siger David van Heel.

Kan vise vejen til at forblive raske

Det bliver for alvor spændende, hvis forskerne finder ud af, hvorfor man kan klare sig uden et gen. Her kan der gemme sig meget værdifuld viden om vores biologi, og flere steder i verden er forskere i gang med at lede efter faktorerne.

»Mange prøver at finde ud af, hvad der gør os syge, men nu synes jeg, det er vigtigt at få mulighed for at finde ud af, hvad det er, som holder os raske og beskytter os,« siger Lars Bolund.

»Vi har et stort studie her i Kina, hvor vi søger efter sunde, gamle, som er blevet over 100 år uden problemer. Det ville jo være utroligt godt, hvis vi bedre kunne finde ud af, hvad der gør, at nogle er modstandsdygtige over for de degenerative sygdomme, der kommer med alderen.«