Genområden och miljöfaktorer bakom svår huvudvärk identifierade
Klusterhuvudvärk, en av de mest smärtsamma sjukdomar som människan känner till, är genetiskt korrelerad med riskbeteende, ADHD, depression och muskuloskeletal smärta, och rökning är en kausal riskfaktor, enligt en artikel publicerad i Annals of Neurology.
Artikeln handlar om ärftlighet och klusterhuvudvärk och är den första publikationen inom nätverket International Consortium for Cluster Headache Genetics (CCG), som beskriver den som den största genetiska studien om klusterhuvudvärk. Åtta områden i vår arvsmassa har identifierats som kopplade till klusterhuvudvärk och rökning är en orsakande riskfaktor. Att förstå dessa genetiska fynd kan leda till bättre behandlingar i framtiden.
Vad visar studien?
‒ Studien är en GWAS (genome wide association study) där vi jämfört frekvensen av genetiska markörer över hela arvsmassan (samtliga kromosomer) mellan individer med klusterhuvudvärk och kontroller, förklarar Caroline Ran, delad försteförfattare och forskare vid institutionen för neurovetenskap.
Studien är den största i sitt slag och forskarna har identifierat totalt åtta kromosomala regioner (loci) kopplade till sjukdom där de kombinerat data från tio europeiska och en östasiatisk kohort. Tre av de identifierade loci delades med migrän, en annan vanligare primär huvudvärkssjukdom. I dessa regioner finns 20 gener som är anrikade i artär- och hjärnvävnad, vävnader som är relevanta för sjukdomspatologin.
‒ Vi kunde även observera att klusterhuvudvärk är genetiskt korrelerad med risktagande beteende, ADHD, depression och muskel- och skelettsmärta och att rökning är en kausal riskfaktor, fortsätter Caroline Ran.
Varför är resultaten viktiga?
‒ Studien ger ledtrådar till den biologiska grunden för klusterhuvudvärk och indikerar att rökning är en orsakande faktor, berättar Andrea Carmine Belin, delad sisteförfattare och senior forskare som även driver Centrum för klusterhuvudvärk vid Karolinska Institutet. Vi har identifierat totalt åtta kromosomala regioner kopplade till sjukdom, varav fem tidigare varit kända.
Detta är den första studien som kan bekräfta tidigare identifierade genetiska markörer i flera oberoende europeiska material, med över 5,500 patienter och över 31,500 kontroller. Studien har även identifierat ett genetiskt samband med migrän, vilket kan leda till viktiga insikter i behandlingen av patienter med primär huvudvärk.
Hur genomfördes studien?
‒ Genom ett långsiktigt samarbete mellan vår forskargrupp och neurologer har vi byggt upp en unik biobank med biologiska prover från patienter med klusterhuvudvärk och kontroller i Sverige och etablerat världens första centrum för klusterhuvudvärk, berättar Caroline Ran.
I denna biobank har forskarna analyserat över 500,000 genetiska markörer över hela arvsmassan och jämfört frekvensen mellan sjuka och friska individer. Inom nätverket CCG har de kombinerat data från tio kohorter från Europa och en från Östasien. Associationer identifierades med bioinformatiska analyser och kandidatgener i dessa regioner valdes ut med fem komplementära metoder: expression quantitative trait loci, transcriptome-wide association, fine-mapping, DNA methylering, samt effekt på proteinstruktur.
Vad blir nästa steg?
‒ Nästa steg blir att inkludera material från andra delar av världen för att se om dessa genetiska fynd är gemensamma alternativt skiljer sig åt- mellan olika regioner, säger Caroline Ran.
Inom nätverket CCG, där Andrea Carmine Belin är ordförande, har samarbeten med bl.a Sydkorea, Japan och USA redan etablerats. Forskarna kommer även att studera gener lokaliserade i kromosomala regioner kopplade till sjukdom på detaljnivå.
Hjärnfonden och Mellby Gårds stiftelse har varit huvudsakliga finansiärer till studien. Samarbetspartners är Oslo University Hospital, Leiden University Medical Center, University Medical Center Hamburg-Eppendorf, University of Copenhagen University Hospital, University of Cologne, University College London, med fler.
Publikation
Cluster Headache Genomewide Association Study and Meta-Analysis Identifies Eight Loci and Implicates Smoking as Causal Risk Factor.
Winsvold, B. S., Harder, A. V. E., Ran, C., Chalmer, M. A., Dalmasso, M. C., Ferkingstad, E., Tripathi, K. P., Bacchelli, E., Børte, S., Fourier, C., Petersen, A. S., Vijfhuizen, L. S., Magnusson, S. H., O'Connor, E., Bjornsdottir, G., Häppölä, P., Wang, Y. F., Callesen, I., Kelderman, T., Gallardo, V. J., … International Consortium for Cluster Headache Genetics (2023). Annals of neurology, 10.1002/ana.26743. Advance online publication.