Derfor falder fodboldspillere døde om på banen

Gennem de seneste år har medierne bragt en del historier om unge, toptrænede sportsfolk, der pludselig er faldet døde om på banen.

De er blevet ramt af et pludseligt hjertestop.

Én af årsagerne til pludseligt hjertestop er den arvelige hjertesygdom kaldet langt QT-Syndrom. Her er tidsintervallet længere end normalt, fra hjertet har trukket sig sammen, til det er klar til at slå igen. Det kan i sjældne tilfælde få hjertet til pludseligt og uden varsel at holde op med at slå.

Nu har danske forskere været med til for første gang at identificere de gener, der styrer QT-intervallets længde.

Det er første skridt på vejen til at kunne behandle folk, som er i risikozonen for at få pludseligt hjertestop som konsekvens af forlænget QT-interval.

Forskerne har netop publiceret to studier om deres resultater: Det ene i Nature Genetics om selve generne bag QT-intervallet, og det andet i Nature Methods om en ny metode til at identificere gener bag sygdomme.

Et skridt nærmere behandling af forlænget QT-interval

Kombinationen af de to nye studier har bragt forskere tættere på målet om at forstå ændringer i QT-intervallet.

»Hvis læger skal kunne medicinere folk med forlænget QT-interval, skal vi først finde de proteiner, som ikke fungerer ordentligt, når folk har tilstanden. Det er vi kommet et skridt nærmere med de her studier,« fortæller en af studiernes danske deltagere, postdoc Alicia Lundby fra The Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research ved Københavns Universitet.

Forskere: Stort potentiale i ny metode

Professor Jesper Velgaard Olsen, ligeledes fra The Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, fortæller desuden, at den nye analysemetode generelt vil kunne revolutionere store genetiske studier i fremtiden:

»Potentialet i den nye metode, vi har udviklet, er enormt. Det er en helt generel metode, som kan anvendes til at identificere de sygdomsfremkaldende gener i store genetiske studier i fremtiden. Specifik identifikation af sygdomsgener er meget vigtigt for den fremtidige medicinske anvendelse af studierne,« siger han.

Sundhedsdekan Allan Flyvbjerg fra Aarhus Universitet har ikke deltaget i de nye studier, men han har læst dem. Ifølge ham er specielt metodestudiet interessant.

»Forskerne formår med deres nye metode at binde fundene i et stort genetisk studie sammen med funktionalitet og potentiel klinisk anvendelse. Det er klart det mest spændende i de to studier, og det er godt gået,« siger Allen Flyvbjerg.

Målt hjerterytme på 100.000 personer

I Nature Genetics-studiet har forskerne brugt EKG (den bippende maskine, der måler folks hjerterytme på hospitaler) til at måle mere end 100.000 personers hjerterytme.

Resultatet af EKG-målingen kan forskerne bruge til at måle QT-intervallets længde (se billede til højre).

QT-intervallets længde skal helst ligge mellem 0,36 sekunder og 0,44 sekunder, mens alt over 0,44 sekunder betragtes som et forlænget QT-interval.

Efter EKG-målingerne analyserede forskerne personernes DNA og fandt variationer i DNA’et, som kunne relateres til ændringer i QT-intervallet.

Men selvom forskerne kunne identificere, hvilke regioner i genomet der er ansvarlig for længden af QT-intervallet, kunne de ikke fastslå, hvilke gener det drejede sig om. Det skyldes, at regionerne indeholdt mange forskellige gener.

Problemet, der er typisk for store genetiske studier, gav ophav til endnu et studie (det i Nature Methods), som Alicia Lundby er førsteforfatter på.

Næste skridt: Hvad er der sket med generne?

I Nature Methods-studiet udviklede forskerne en teknisk og analytisk metode til at identificere, hvilke gener i en region af DNA’et, som kan relateres direkte til QT-intervallets længde.

Men selvom forskerne har identificeret de implicerede gener, har de dog ikke fundet ud af, hvad der er galt med generne, når QT-intervallet forlænges.

»Det er næste skridt på vejen. Det, vi har gjort nu, er at identificere de relevante gener,« siger Alicia Lundby.

For at validere, at generne virkelig har indflydelse på QT-intervallets længde, lavede forskerne nogle genmanipulerede zebrafisk, hvor generne manglede.

Zebrafiskenes hjerterytme og QT-interval bekræftede forskerne i, at de havde fat i de rette gener.

Metode er både teknisk og analytisk

I udviklingen af den nye danske analysemetode til store genetiske studier har Alicia Lundby og hendes kollegaer undersøgt, hvilke proteiner der sidder i nærheden af allerede kendte proteiner med indflydelse på QT-intervallets længde.

Det drejer sig om forskellige membranproteiner, der transporterer ioner over cellemembranen.

Denne del af arbejdet er baseret på en avanceret massespektrometri-teknologi (en teknologi til at identificere store molekyler ud fra deres vægt), og det er de ifølge Alicia Lundby rigtigt gode til på The Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research.

»Vi ved, at funktionen af de membranproteiner, der transporterer ioner over cellemembranen, bliver påvirket af andre proteiner, som de befinder sig i nærheden af. Da vi kender nogle helt specifikke membranproteiner, der har indflydelse på QT-intervallet, undersøgte vi derfor, hvilke andre proteiner der danner netværk med iontransportørerne,« forklarer Alicia Lundby.

Med disse nye data i hånden kunne forskerne sammenholde deres resultater fra proteinanalysen med resultatet fra det genetiske studie – altså: hvilke gener i de identificerede regioner koder for et protein i netværk med en iontransportør?

»På den måde kunne vi holde de to undersøgelser op mod hinanden og finde ud af, hvilke gener der har indflydelse på QT-intervallet,« fortæller Alicia Lundby.

Analyseværktøj kan bruges i andre genetiske studier

Alicia Lundby fortæller også, at det nye analyseværktøj i sig selv kan blive et vigtigt redskab i store genetiske studier i fremtiden.

Analyseværktøjet gør det nemmere for forskere at finde frem til specifikke gener med indflydelse på en given sygdom i store såkaldte GWAS-studier, hvor forskere undersøger hundredetusinder af mennesker for genetiske forskelle, der kan forklare sygdommen.

»Vi er meget begejstrede for, at det er lykkedes os at lave den her analysemetode,« siger Alicia Lundby.

Calcium er nyopdaget spiller i forlænget QT-interval

Selvom forskerne bag de nye studier har taget et langt skridt i retning af en bedre forståelse af genetikken bag QT-intervallets længde, erkender Alicia Lundby, at der stadig kommer til at gå lang tid, før de genetiske resultater kan bruges i en behandlingssammenhæng.

Dog kastede studierne også et andet resultat af sig, som måske kan bane vejen for behandlinger tidligere end ellers.

Forskerne fandt nemlig ud af, at de involverede gener laver nogle proteiner, der transporterer calcium i hjertets celler.

Derved viser studiet, at calcium spiller en vigtig rolle for længden af QT-intervallet.

»Det kan være, at man kan finde en måde at bruge den viden til at skabe medicin, der direkte går ind og påvirker transporten af calcium. Det kan måske bane vejen for medicin tidligere, end hvis vi først skal undersøge funktionen af de enkelte gener i hjertet,« siger Alicia Lundby.