Migræne er den mest almindelige sygdomstilstand i hjernen. Hele 14 procent af alle voksne mennesker bliver med jævne mellemrum ramt af et anfald.
Alligevel forstår forskere meget lidt af, hvad der frembringer sygdommen, som i værste tilfælde kan være dødbringende.
Nu har et internationalt forskningssamarbejde med dansk deltagelse identificeret 12 steder på menneskets genom, der er forbundet til udviklingen af migræne.
Resultatet bringer forskerne et skridt nærmere en fuld forståelse af lidelsen, men samtidig viser resultaterne også, at der er store huller i den aktuelle viden om de molekylære mekanismer i hjernen, der er årsag til migræne.
»Med de nye resultater ved vi nu, hvilke ændringer i genomet, der kan give migræne. Men vi kan også se, at vi på nuværende tid mangler viden til at forklare præcis, hvordan de små ændringer i genomet ender med at udløse anfaldene,« fortæller forskningssamarbejdets danske islæt, Director of Bioinformatics ved Harvard University og Massachusetts Institute of Technology Kasper Lage.
Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Genetics.
Forskere leder efter små variationer i genomet
\ Fakta
Migræne er en lidelse, der er karakteriseret ved kvalme og pulserende hovedpine. Udløsende faktorer kan være stress eller sågar skifte i vejret. Specielt kvinder får migræne. Op mod 35 procent af alle voksne kvinder oplever migræneanfald. Ofte kommer anfaldene i forbindelse med menstruation. Et migræneanfald starter ofte med svage symptomer som gaben, irritation og manglende evne til at koncentrere sig. Herefter kommer der hos nogle patienter såkaldte ’aura-symptomer’, som kan være flimren for øjnene, der breder sig ud og gradvis bliver større til hovedpine og kvalme.
I studiet har forskerne undersøgt sammenhængen mellem migræne og små variationer i genomet mellem mennesker. De små variationer i genomet opstår, når en enkelt af DNA'ets tre milliarder byggesten bliver udskiftet med en anden.
Det vil sige, at alle mennesker render rundt med en masse variationer i genomet, der gør deres genetik en lille smule forskellig fra hinanden. Forskellen i genetik er årsagen til, at nogle mennesker udvikler migræne, eller for den sags skyld skizofreni, autisme eller forskellige hjertesygdomme, mens andre ikke gør.
Ved at kigge på de små forskelle i byggestenene, kunne forskerne fastslå, at folk med migræne ofte har én eller flere af 12 forskellige variationer i genomet, hvor én specifik byggesten er byttet ud med en anden.
»Man kan sammenligne menneskets genom med en bog, hvor hvert bogstav i bogen repræsenterer én af DNA'ets byggesten. Hver især render vi rundt med den samme bog, men hist og her er et enkelt bogstav skiftet ud. I studiet har vi fundet 12 specifikke steder i ’bogen’, hvor udskiftning af ét ’bogstav’ er forbundet med risiko for, at folk udvikler migræne,« forklarer Kasper Lage.
Studiet bygger på gigantisk datasæt
Forskerne har indsamlet data fra 29 tidligere studier af sammenhængen mellem variantioner i genomet og migræne.
I alt bestod det samlede datasæt af genomsekvenser fra 25.000 personer med migræne og 100.000 kontrolpersoner uden migræne.
\ Fakta
Genomet er den samlede arvemasse. Menneskets genom blev først kortlagt i 2001, men siden da er det gået meget stærkt, og i dag har flere millioner mennesker fået kortlagt hele deres genom. Gener er specifikke, afgrænsede regioner på genomet, der har hver sin funktion i kroppens mange biologiske processer. Når et gen skal bruges af kroppen, bliver den genetiske information i genet oversat til et protein. På den måde indeholder menneskets genom tusindvis af gener.
På den måde kunne forskerne finde ud af, hvilke variationer i genomet der ofte var til stede, når en person havde migræne.
»Når man laver så store studier med så mange mennesker, finder man de sammenhænge, der kun dukker op i ekstremt store datasæt. Det er en utrolig effektiv måde at undersøge sammenhænge mellem variationer i genomet og forskellige sygdomme,« siger Kasper Lage.
Forsøgte at koble variationer til gener
Kasper Lages bidrag til studiet har været en undersøgelse af, hvilke gener der bliver påvirket af de migræne-specifikke variationer i genomet (se faktaboks om forskellen på gen og genom til højre).
Hvis han kunne finde generne, hvor variationerne sidder, kunne han måske også finde deres funktion, og dermed koble variationer i genomet til ændringer i funktionen af gener.
På den måde ville han kunne finde ud af, hvordan de små variationer i genomet har indflydelse på de biologiske processer i kroppen, som i sidste ende giver migræne.
Ved at bruge supercomputere og programmer, Kasper Lage har udviklet, har han analyseret milliarder af datapunkter, som repræsenterer et encyklopædi af biologiske mekanismer, der er kortlagt over de sidste årtier.
\ Fakta
Bioinformatik er et forskningsfelt, hvor man bruger supercomputere til at analysere meget store datamængder for at finde skjulte mønstre, der ikke er tilfældige. Et vigtigt aspekt er at integrere mange forskellige slags data (eksempelvis tusindvis af menneskelige genomer, mRNA-ekspressionsdata, protein-protein interaktionsdata mm.) for derved bedre at kunne få et overordnet syn på biologiske mekanismer, der spiller en rolle i sygdomme, og for at få en ide om hvordan vi kan udvikle effektive lægemidler.
Analysen blev foretaget for at se, om der er mønstre i disse datapunkter, der ’matcher’ de genetiske opdagelser fra studiet.
Forsker ramte en mur
Et ’match’ ville betyde, at der er i de enorme datamængder findes information om de molekylære sammenhænge, der er afgørende i migræne, og som man derefter kunne basere udviklingen af lægemidler på.
Men her ramte Kasper Lage mod en mur af manglende viden.
»Da vi undersøgte, om vi kunne finde mønstre, der forbinder gener til vores opdagelser, blev det tydeligt, at vi generelt set mangler informationer om de molekylære mekanismer i hjernen, der er årsag til migræne.«
»Studiet er dog alligevel et kæmpe fremskridt, da vi har vi fået en idé om, hvor vi skal begynde at lede efter dem, og vi har fået ideer til, hvilke næste trin vi skal tage for at forøge vores viden om sygdommen. Derfor er studier som dette så vigtige i forståelsen af de genetiske årsager til migræne og sygdomme generelt,« fortæller Kasper Lage.
