Vinna að því að meðhöndla þroskaskerðingu í sjaldgæfum erfðasjúkdómi | Háskóli Íslands Skip to main content
28. apríl 2021

Vinna að því að meðhöndla þroskaskerðingu í sjaldgæfum erfðasjúkdómi

Vinna að því að meðhöndla þroskaskerðingu í sjaldgæfum erfðasjúkdómi - á vefsíðu Háskóla Íslands

Öflugt vísindastarf grundvallast á samvinnu vísindamanna innan fræðigreina, við nemendur, þvert á landamæri og jafnvel þvert á fræðigreinar. Innan Háskóla Íslands hafa á undanförnum árum byggst upp sterkir rannsóknarhópar sem fást við fjölbreytileg vísindaleg viðfangsefni undir forystu öflugra vísindamanna. Í þeirra hópi er Hans Tómas Björnsson, prófessor við Læknadeild, sem vinnur ásamt rannsóknarhópi sínum hér á landi og í Baltimore í Bandaríkjunum að því að skoða hvort mögulegt sé að meðhöndla þroskaskerðingu sem fylgir sjaldgæfum erfðasjúkdómi sem nefnist Kabuki-heilkenni. Hans Tómas er eini vísindamaður skólans sem hefur fengið heilkenni nefnt eftir sér og hann hlaut í gær ein stærstu verðlaun sem veitt eru fyrir vísindastörf hér á landi.

Hans Tómas kom til starfa við Háskóla Íslands árið 2018 eftir að hafa unnið um árabil við Johns Hopkins háskólann í Baltiomore þaðan sem hann lauk doktorsprófi í mannerfðafræði árið 2007. Þar lauk hann einnig sérfræðinámi í barnalækningum og klínískri erfðafræði og hafa áherslur hans í rannsóknum einkum verið á þessum sviðum með sérstaka áherslu á svokallaðar utangenaerfðir. Það eru umbreytingar á DNA eða nálægum prótínum sem hafa áhrif á pökkun þeirra í svokallað litni. Hans Tómas gegnir stöðu dósents í erfðafræði við Johns Hopkins samhliða prófessorstöðu við Læknadeild Háskóla Íslands og yfirlæknisstöðu í klínískri erfðafræði við Landspítala.

Þrjú greind tilfelli Kabuki-heilkennis á Íslandi en eru líklega mun fleiri

Sjónir Hans Tómasar og samstarfsfólks innan rannsóknarhópsins Björnsson lab hafa ekki síst beinst að áðurnefndu Kabuki-heilkenni, sjaldgæfum erfðasjúkdómi sem veldur þroskaskerðingu, vaxtarskerðingu og ónæmisgöllum. Sjúkdómnum var fyrst lýst fyrir um 40 árum. „Algengi sjúkdómsins er talið vera 1/30.000 en það eru eflaust fleiri sem ekki greinast. Á Íslandi höfum við greint þrjá einstaklinga með heilkennið en líklega eru fleiri ógreindir,“ segir Hans Tómas. 

Áhugi hans á heilkenninu kviknaði í doktorsnáminu. „Ég vann við rannsóknir á utangenaerfðum sem doktorsnemi og fannst ótrúlegt hvað við fundum mikinn breytileika í utangenaerfðamerkjum hjá heilbrigðum einstaklingum. Sú hugmynd læddist að mér að hægt væri að hafa áhrif á utangenaerfðir til að meðhöndla sjúkdóma,“ segir hann.

Han Tómas

Hans Tómas Björnsson gegnir stöðu dósents í erfðafræði við Johns Hopkins samhliða prófessorstöðu við Læknadeild og yfirlæknisstöðu í klínískri erfðafræði við Landspítala. MYND/Kristinn Ingvarsson

Storka viðteknum hugmyndum um þroskaskerðingu

Fyrir rúmum tíu árum uppgötvuðu vísindamenn hin svokölluðu Kabuki-gen, þ.e. gen sem við stökkbreytingu valda Kabuki-heilkenninu. Þau nefnast KMT2D og KDM6A og hefur hið fyrrnefnda síðan þá verið í brennidepli hjá Hans Tómasi og samstarfsfólki. „Genin stjórna opnun litnis en margir staðir í erfðamenginu eru of þétt pakkaðir til að litningar passi inn í kjarnann og mig langaði að prófa tilgátu um hvort hægt væri að meðhöndla einhver einkenni í heilkenninu með lyfjum sem hafa áhrif á utangenaerfðir og hjálpa til við að opna litni,“ segir hann um kveikjuna að rannsóknunum.

Hans Tómas bendir á að viðteknar hugmyndir um þroskaskerðingar geri ráð fyrir að ekki sé hægt að meðhöndla þær eftir fæðingu. Rannsóknir hópsins og fleiri aðila bendi hins vegar til þess að þetta sé ekki rétt, að minnsta kosti hvað varðar Kabuki-heilkennið.

„Rannsóknir okkar benda til þess að stökkbreyting í KMT2D-geni valdi truflun á ferli sem heitir tauganýmyndun. Það er virkt ferli sem er í gangi löngu eftir fæðingu og því hægt að hafa áhrif á það. Þessar taugafrumur haga sér óeðlilega og færri slíkar taugafrumur eru í músum með Kabuki-heilkenni en í heilbrigðum músum samkvæmt rannsóknum. Við höfum getað aukið fjölda slíkra frumna með lyfjum sem hafa áhrif á utangenamerki,“ útskýrir Hans Tómas.

„Við höfum líka sýnt fram á að sjúklingar með Kabuki-heilkenni geta síður aðgreint mismunandi mynstur en það styður við þær hugmyndir að sjúkdómurinn tengist því svæði í heilanum þar sem tauganýmyndun fer fram. Við höfum líka uppgötvað aðra hluti sem tengjast Kabuki-heilkenni, eins og skort á getunni að útbúa fyrirbæri sem heitir Peyers-blettir í görn sem stjórna í raun ónæmisviðbrögðum í meltingarvegi. Rannsóknir okkar sýna að blettirnir eru minni og mun færri í músum með Kabuki-heilkenni en heilbrigðum músum. Við teljum að þetta geti skýrt hvers vegna einstaklingar með Kabuki-heilkenni glíma oft við alvarlegt fæðuóþol snemma á ævinni,“ segir hann enn fremur um niðurstöðurnar.

Hans Tómas ásamt rannsóknarhópi sínum innan Lífvísindaseturs Háskóla Íslands í húsi Íslenskrar erfðagreiningar en á rannsóknarstofu hans starfa auk hans rannsóknarstofustjóri, fimm doktorsnemar og einn meistaranemi. „Í Baltimore starfa rannsóknarstofustjóri, tveir nýdoktorar og einn doktorsnemi innan Björnsson lab. Þess til viðbótar er ég með fjölmarga samstarfsmenn og sérstaklega stórt net utan Íslands,“ bætir hann við.

Heilkenni nefnt eftir Hans Tómasi

Hans Tómas hefur komið sér vel fyrir ásamt öflugum rannsóknahópi innan Lífvísindaseturs Háskóla Íslands í húsi Íslenskrar erfðagreiningar en á rannsóknarstofu hans starfa auk hans rannsóknarstofustjóri, fimm doktorsnemar og einn meistaranemi. „Í Baltimore starfa rannsóknarstofustjóri, tveir nýdoktorar og einn doktorsnemi innan Björnsson lab. Þessu til viðbótar er ég með fjölmarga samstarfsmenn og sérstaklega stórt net utan Íslands,“ bætir hann við.

Rannsóknir hópsins beinast þó ekki aðeins að Kabuki-heilkenninu heldur ýmsum öðrum heilkennum sem tengjast röskun í utangenaerfðakerfinu. Þar á meðal er nýr erfðasjúkdómur sem Hans Tómas og samstarfsfólk lýstu í fyrsta sinn árið 2017 og hefur fengið nafnið Pilarowski-Bjornsson heilkennið eftir Hans Tómasi og fyrrverandi doktorsnema hans, Genay Pilarowski, sem nú er nýdoktor við Stanford-háskóla. Heilkennið lýsir sér í þroskaskerðingu og jafnvel einkennum einhverfu og truflun á talgetu.

Rannsóknarhópurinn hefur notið stuðnings bæði erlendra og innlendra vísindasjóða við rannsóknirnar og nýlega hlaut Hans Tómas öndvegisstyrk frá Rannís til rannsókna sinna. Aðspurður um framtíðaráform segir Hans Tómas hópinn hafa áhuga á að átta sig betur á tengslum stökkbreytinga í áðurnefndu KMT2D-geni við einkenni Kabuki-heilkennisins. „Núna leiðbeini ég tveimur doktorsnemum, þeim Söru Þöll Halldórsdóttur og Hilmari Gunnlaugssyni Nielsen, sem eru að reyna að átta sig betur á ástæðum þess að sjúkdómurinn kemur fram bæði í beinum og í taugafrumum,“ segir hann.

Aðspurður um þýðingu rannsóknanna fyrir vísindin segir hann að þær ásamt fleiri rannsóknum bendi til þess að mögulega sé hægt að meðhöndla fleiri form af þroskaskerðingu eftir fæðingu en áður hefur verið talið. „Fólk hefur verið mjög hikandi að vinna að því vegna þess að flestir hafa hingað til talið að skaðinn sé skeður við fæðingu. Þroskaskerðing fyrirfinnst í stórum hluta barna og það er dýrt fyrir samfélag og fjölskyldur að fást við afleiðingar þeirra. Þess vegna er mikilvægt að öðlast betri skilning á ferlunum að baki og þróa bestu mögulegu meðferðir,“ segir hann að endingu.

Hans Tómas hlaut í gær verðlaun úr Verðlaunasjóði í læknisfræði og skyldum greinum en þau voru afhent á viðburðinum Vísindi á vordögum á Landspítalanum. Verðlaunasjóðinn stofnuðu Árni Kristinsson og Þórður Harðarson árið 1986 en þeir eru heiðursprófessorar við Háskóla Íslands og fyrrverandi yfirlæknar við Landspítala. Verðlaunin nema sex milljónum króna og eru einhver stærstu verðlaun sem veitt eru fyrir vísindastörf hér á landi.

Hans Tómas Björnsson
Árni Kristinsson, Hans Tómas Björnsson og Þórður Harðarson