Forskere finner genfeil som gir epilepsi

Danske forskere har vært med på å oppdage en genfeil som kan gi epilepsi hos barn. Forskerne håper undersøkelsen kan bane veien for ny og bedre medisin.

Publisert
Epileptiske anfall deles normalt i to hovedgrupper: Den største gruppen er fokale anfall (partial seizure), hvor anfallet har sitt opphav i et avgrenset sted i hjernen. Den andre gruppen er generaliserte anfall (generalized seizure), hvor anfallene kommer dypt inne fra hjernen og raskt sprer seg til hele hjernen. (Foto: Colourbox.com)
Epileptiske anfall deles normalt i to hovedgrupper: Den største gruppen er fokale anfall (partial seizure), hvor anfallet har sitt opphav i et avgrenset sted i hjernen. Den andre gruppen er generaliserte anfall (generalized seizure), hvor anfallene kommer dypt inne fra hjernen og raskt sprer seg til hele hjernen. (Foto: Colourbox.com)

Epilepsi:

Epilepsi er en lidelse som er kjennetegnet ved gjentatte anfall, hvor pasienten får kramper, ser syner, hører lyder eller lignende.

Anfallene utløses av unormale elektriske impulser som brer seg over større eller mindre deler av hjernen.

Årsakene til den unormale hjerneaktiviteten er svært forskjellige. Hos noen pasienter kan det skyldes slag mot hodet, hjernesvulster eller en hjerneblødning, mens andre pasienter er arvelig disponert.

Hver dag får om lag tolv dansker i gjennomsnitt konstaterte epilepsi – og hver tredje blir ikke anfallsfri. De fleste får det enten som barn eller som eldre.

Kilde: Epilepsiforeningen

Om studien:

I en ny undersøkelse har forskerne oppdaget at mutasjoner i et gen ved navn GRIN2A kan føre til en bestemt type epilepsi – såkalt idiomatisk fokal epilepsi med rolandiske spikes.

Denne formen for epilepsi er kjennetegnet av at pasienten får epileptiske anfall hvor en bestemt del av hjernen – det rolandiske området – er involvert.

Det er fortsatt mye man ikke vet om de genetiske årsakene til at pasienter utvikler denne typen epilepsi. Men den nye undersøkelsen tyder på at det hos minst 7,5 prosent av pasientene skyldes feil i GRIN2A-genet.

Symptomene på idiomatisk fokal epilepsi med rolandiske spikes er vidt forskjellige fra pasient til pasient. Hos noen er lidelsen av godartet karakter med bare få anfall, mens andre får en svært alvorlig lidelse som kan medføre utviklingshemning og taleforstyrrelse.

Kilder: Helle Hjalgrim og Niels Tommerup

Selv om forskerne har gjort flere framskritt de siste årene, er det fremdeles mye de ikke vet om hvorfor epilepsi oppstår.

Men nå har en forskergruppe kastet nytt lys over mysteriet.

Forskerne har funnet fram til en genfeil som betyr at man utvikler en spesiell form for epilepsi – såkalt idiomatisk fokal epilepsi med rolandiske spikes (se faktaboks).

– Denne formen for epilepsi er den vanligste typen blant barn. Derfor er det selvfølgelig viktig at vi nå har funnet en betydelig genetisk årsak til at sykdommen oppstår, sier Helle Hjalgrim, som er ansvarlig overlege ved Epilepsihospitalet Filadelfia i Dianalund.

Hun er en av forskerne bak den nye undersøkelsen, som nettopp er blitt publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Genetics.

Fra trafikkulykker til genfeil

Men før vi forteller mer om hvordan forskerne har oppdaget denne genfeilen, må vi få på plass hva epilepsi egentlig er.

Betegnelsen epilepsi dekker en lang rekke forskjellige lidelser med vidt forskjellige årsaker og symptomer. Noen pasienter får epilepsi på grunn av en trafikkulykke eller en hjernesvulst, kan andre utvikle lidelsen av arvelige årsaker.

Det som er felles, er at pasientene lider av epileptiske anfall – det vil si at de plutselig kan bli rammet av mer eller mindre voldsomme kramper, se syner eller høre lyder.

Blant pasienter med idiomatisk fokal epilepsi med rolandiske spikes, blir anfallene utløst av overaktivitet i en bestemt del av hjernen. Akkurat hvorfor denne overaktiviteten oppstår, har imidlertid lenge vært litt av en gåte.

Mistanker til bestemt gen

Forskerne bak den nye undersøkelsen hadde en mistanke om at et bestemt gen, ved navn GRIN2A, kunne spille en rolle for utviklingen av den fokale epilepsien.

Derfor undersøkte de 359 pasienter med denne lidelsen. Det viste seg at 27 av pasientene hadde en mutasjon – altså en feil – i GRIN2A-genet.

– Det er hele 7,5 prosent av pasientene, sier Helle Hjalgrim, som er leder av Forsknings- og utviklingsavdelingen på epilepsisykehuset Filadelfia.

Stor statistisk sikkerhet

For å være sikre på at det ikke var tilfeldighet, har forskerne sammenlignet med forekomsten hos friske personer.

Ifølge Helle Hjalgrim er mer enn 10.000 tilfeldig utvalgte personer blitt sjekket, men her fant forskergruppen praktisk talt ingen slike mutasjoner.

– Det betyr at vi kan være svært sikre på at denne genmutasjonen gir fokal epilepsi, sier Hjalgrim.

Professor: «Spennende funn»

Niels Tommerup, som er professor ved Københavns universitet, mener den nye undersøkelsen er et viktig framskritt for epilepsiforskningen.

– Det er et spennende funn av et nytt, viktig epilepsigen. Nettopp denne klassen av epilepsi, som vi kaller fokal epilepsi, vet vi genetisk sett ikke særlig mye om. Men nå har man altså funnet dette nye genet, som ser ut til å være en viktig spiller på banen, sier Tommerup, som er leder av Wilhelm Johannsen Centret, som forsker på sykdomsfremkallende gener.

Han har ikke vært en del av den nye undersøkelsen, men forsker innenfor samme område og har tidligere samarbeidet med forskerne i andre undersøkelser.

Museforsøk underbygger forskningen

Men hvordan kan en mutasjon i GRIN2A-genet egentlig forårsake epilepsi?

Helle Hjalgrim forklarer at alle mennesker bærer rundt på GRIN2A-gener. Disse genene inneholder opplysninger om hvordan kroppen skal bygge opp spesielle deler av cellene i hjerne – de såkalte NMDA-reseptorene.

– GRIN2A-genet er kroppens oppskrift på hvordan denne reseptoren skal bygges opp. Men hvis det er en feil i oppskriften, kommer det naturlig nok også en feil i reseptoren, forklarer Hjalgrim.

Tidligere studier på mus har ifølge Hjalgrim vist at hvis NMDA-reseptorene er defekte, kan det nettopp forårsake epileptiske anfall.

Kan bane veien for ny medisin

Forskerne håper at den nye undersøkelsen kan være med på å bane vei for ny og bedre medisin mot epilepsi.

– Når vi nå vet at denne genmutasjonen skaper feil i NMDA-reseptorene, vil vi kanskje kunne utvikle medisiner som kan rette opp på feilen, sier Hjalgrim.

I første omgang har forskerne imidlertid gått i gang med å undersøke hvorfor den samme feilen i GRIN2A-genet er skyld i svært forskjellige alvorlighetsgrader av den fokale epilepsien.

– Pasientene med denne mutasjonen spenner over et svært stort spektrum. Helt fra godartet epilepsi med ganske få, korte anfall og til svært alvorlig epilepsi hvor pasientene blir handikappet. Derfor er vi nå i gang med å undersøke hva slags mekanisme, som gjør at det er så stor forskjell fra pasient til pasient, sier Hjalgrim.

Epilepsi kan gjemme seg i mange forskjellige gener

Selv om forskerne mener at funnet av den nye genfeilen er viktig, er det imidlertid langt fra første gang det blir funnet en genfeil som kan føre til epilepsi.

Arvelig epilepsi kan sitte gjemt i en rekke ulike gener, og ifølge Helle Hjalgrim kjenner forskerne allerede mer enn 100 slike genfeil. Det helt nye er imidlertid at man har begynt å finne feil i gener som GRIN2A, forteller Helle Hjalgrim.

– Inntil for få år siden trodde man at alle årsakene til epilepsi var knyttet til cellenes ion-kanaler. Men nå vet vi at det ikke er riktig.

– Selv om det finnes mange gener som påvirker ion-kanalene, så er denne typen gener langt fra alene om å spille en rolle. Hos mange mennesker må vi se på helt andre grupper av gener, sier Hjalgrim.

Funn av gener hjelper pasienter

Hun legger til at det kan være en stor hjelp for både pasienter og pårørende å kjenne den genetiske årsaken og bakgrunnen til sykdommen sin.

– Det gir familiene en visshet. Som leger kan vi også vite mer om hvordan sykdommen utvikler seg og skal behandles når vi kjenner den helt spesifikke årsaken, forteller Hjalgrim.

Professor Niels Tommerup er enig i at den nye undersøkelsen kan komme pasientene til nytte.

– Det er en viktig undersøkelse, dels fordi flere pasienter og familier nå har en årsak til sykdommen sin, men også fordi undersøkelsen åpner opp for at vi kan gi mer målrettet behandling i fremtiden, sier Tommerup.

Den nye undersøkelsen er resultatet av et større samarbeid mellom danske, sveitsiske, østerrikske, kanadiske, belgiske, argentinske og tyske forskere.

Referanse:

Mutations in GRIN2A cause idiopathic focal epilepsy with rolandic spikes, Nature Genetics, DOI: 10.1038/ng.2728

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.