Uusi haaste ”säästäväisen geenin” hypoteesille

John R Speakman

Taannoin vuonna 1962 James Neel esitti ”säästäväisen geenin” hypoteesin selittääkseen aineenvaihdunnallisen oireyhtymän – eli liikalihavuuden ja siihen läheisesti liittyvien liitännäissairauksien – lisääntyvää yleistymistä länsimaissa. Siinä esitettiin, että koska liikalihavuuteen liittyy vahva geneettinen komponentti, se edustaa klassista tapausta evolutiivisesta yhteensopimattomuudesta. Neel esitti, että rasvan kertymistä edistävät geenit oli valittu menneinä aikoina, koska yksilöt, jotka pystyivät varastoimaan rasvaa tehokkaasti, pystyivät selviytymään säännöllisesti esiintyvästä nälänhädästä. Nykyaikana nälänhätää ei koskaan tule, ja säästäväisistä geeneistä tulee rasite.

Vaikka hypoteesi on suurelta osin säilynyt hengissä 50 vuotta, se ei ole ollut vailla arvostelijoitaan, ja heidän joukossaan on ennen kaikkea John Speakman, joka toimi aiemmin Aberdeenin yliopiston bio- ja ympäristötieteiden instituutin johtajana mutta työskentelee nykyään Kiinan tiedeakatemian genetiikan ja kehitysbiologian instituutissa Pekingissä. Speakman on viime vuosina ottanut useaan otteeseen kantaa säästäväisyysgeenihypoteesiin, mutta Cell Metabolism -lehdessä hiljattain julkaistussa artikkelissa hän tekee selvää jälkeä.

Kahdessa aiemmassa artikkelissaan Speakman on esittänyt säästäväisyysgeenihypoteesia kohtaan seuraavaa kritiikkiä: että nälänhädät ovat melko uusi, eivät paleoliittinen ilmiö; nälänhädät aiheuttavat vain noin 10 prosentin kuolleisuuden populaatiossa; koska suurin osa ihmisistä kuolee nälänhädän aikana tauteihin eikä nälkään, laihojen ja lihavien yksilöiden välillä ei olisi merkittävää erilaista kuolleisuutta; nälänhoidolla ei ole nettovaikutusta hedelmällisyyteen; ja että tähän mennessä ei ole löydetty yhtään vakuuttavaa geenikandidaattia säästäväisyysgeeniksi. Speakman väittää, että jos säästäväisyysgeenit olisivat olleet niin tärkeitä eloonjäämisen kannalta, ne olisivat vakiintuneet ihmispopulaatioissa – meillä kaikilla olisi niitä, ja me kaikki kiemurtelisimme ympäriinsä epäterveellisellä painoindeksillä – mutta näin ei selvästikään ole. Koska positiivisesta valinnasta ei ole vahvaa näyttöä, hän väitti kerran, että kaikki nykyiset taipumukset lihavuuteen voitaisiin selittää paremmin geneettisellä ajelehtimisella. Hän kutsui ajatustaan ”ajelehtivan geenin” hypoteesiksi. Speakman sanoi vuonna 2006, että yksinkertainen geneettinen malli osoittaa, että nälänhädät eivät tarjoa riittävää valikoivaa etua riittävän pitkän ajanjakson aikana, jotta niin sanottu säästäväinen geeni voisi levitä nykyihmisen populaatioon, joten ehkä on aika lopettaa säästäväisen geenin etsiminen.

Viimeisimmässä artikkelissaan hän käyttää painoindeksiä liikalihavuuden korvikkeena ja käyttää julkisia aineistoja löytääkseen positiivisen valinnan merkkejä, jotka perustuvat johdettuun alleelifrekvenssiin, geneettiseen monimuotoisuuteen, pitkiin haplotyyppeihin ja populaatioiden välisiin eroihin SNP:ssä, jotka on tunnistettu genominlaajuisissa assosiointitutkimuksissa painoindeksille. Hän käytti positiivisina kontrolleina laktaasi- (LCT), SLC24A5- ja SLC45A2-geenien lähellä olevia SNP:itä ja negatiivisina kontrolleina 120 satunnaisesti valittua SNP:tä. Hän raportoi: ”Löysimme todisteita positiivisesta valikoitumisesta (p < 0,05) 9:ssä 115:stä BMI:n SNP:stä. Näistä viiteen liittyi kuitenkin positiivinen valinta suojaavalle alleelille (eli laihuudelle). Positiivisen valinnan merkkien laajalle levinnyt puuttuminen yhdistettynä laihuutta suosivaan valintaan joillakin alleeleilla ei tue väitettä, että lihavuus olisi tarjonnut valikoivaa etua nälänhädästä selviytymiselle tai mitään muutakaan valikoivaa etua.”

Edellyttäen, että olet vakuuttunut siitä, että BMI:n on oltava erittäin hyvä lihavuuden sijaiskuvaaja (ja saatat olla olematta sitä) Speakmanin viimeisimmät tutkimustulokset näyttäisivät kyllä puhkaisevan reikiä Neeliin. Rehellisyyden nimissä Speakman esittää kuitenkin lyhyen listan aineistonsa mahdollisista heikkouksista ja myöntää, että BMI on tosiaan epätarkka kehon rasvaisuuden mittari ja että näitä tuloksia on tuettava jatkotyöllä, jotta nähdään, onko hänen käyttämänsä BMI-geenit yhteydessä myös kehon rasvaisuuteen luotettavammilla indekseillä. Hänen mukaansa jotkin heidän tunnistamistaan geeneistä, jotka ovat yhteydessä BMI:hen, saattavat korreloida paremmin liitännäistekijöiden, kuten aktiivisuustason, kanssa. Hän huomauttaa, että toinen mahdollinen heikkous voi olla se, että BMI:n SNP:t selittävät yhdessä alle 3 prosenttia kehonpainon vaihtelusta, kun geneettisten tekijöiden on katsottu selittävän yhteensä noin 65 prosenttia. Hänen mukaansa voisi siis väittää, että ne lokukset, jotka selittävät loput yli 60 prosenttia geneettisestä vaihtelusta, ovat ne, joissa voimakkaan valinnan signaalit sijaitsevat. Hänen mukaansa meillä ei ole tällä hetkellä mitään keinoa ratkaista tätä sen lisäksi, että suurimman vaikutuksen omaavat SNP:t ovat niitä, jotka ovat tulleet esiin BMI:n nykyisissä GWAS-analyyseissä, ja näin ollen olisi odotettavissa, että tällaiset SNP:t olisivat todennäköisemmin valinnan kohteena kuin SNP:t, joilla on paljon pienempi vaikutus rasvan varastointitasoihin. Hänen mukaansa ajatellaan, vaikkakin kiistanalaisesti, että kopiomäärävariantit voivat olla tärkeitä lihavuusalttiuden kannalta, eikä hän etsinyt niitä. Hän päättelee: ”Lopuksi todettakoon, että tässä käyttämämme tilastot pystyvät pääasiassa havaitsemaan ”koviin” valikoiviin pyyhkäisyihin liittyviä valintajälkiä. Viime aikoina on ehdotettu, että valinta voi tapahtua pysyvän variaation tai ”pehmeän pyyhkäisyn” taustalla. Tämä herättää skenaarion, jonka mukaan ehkä sekä säästäväinen geeni että ajelehtiva geeni -ajatukset ovat olleet sovellettavissa eri aikoina evoluutiohistoriassamme ja eri populaatioissa riippuen nälänhädän tai saalistusriskin muutosten yleisyydestä ja esiintyvyydestä. Valinta nälänhädästä selviytymiseen on tällöin saattanut ajoittain tapahtua ajelehtivien alleelitaajuuksien taustalla. Käytettävissä olevat genomianalyysin analyysitekniikat eivät antaisi meille mahdollisuutta havaita tällaisia vaikutuksia.” Hän kuitenkin väittää: ”Nykyisten tulostemme perusteella on vain vähän todisteita, jotka tukisivat säästäväisyysgeenihypoteesia siitä, että lihavuus olisi seurausta nälänhädässä tapahtuneesta valinnasta tai että lihavuus olisi itse asiassa valikoitunut positiivisesti jostain muusta syystä.”

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.