Tupakointi ja geenit. Jaakko Kaprio HY ja KTL

Samankaltaiset tiedostot
Pysyvä työkyvyttömyys riskitekijöiden varhainen tunnistaminen: voiko kaksostutkimus antaa uutta tietoa?

Tupakkapoliittisten toimenpiteiden vaikutus. Satu Helakorpi Terveyden edistämisen ja kroonisten tautien ehkäisyn osasto Terveyden edistämisen yksikkö

Nikotiiniriippuvuuden genetiikkaa

Results on the new polydrug use questions in the Finnish TDI data

Increase of opioid use in Finland when is there enough key indicator data to state a trend?

Efficiency change over time

Somaattinen sairaus nuoruudessa ja mielenterveyden häiriön puhkeamisen riski

Towards the Implementation of Genetic Testing for Antipsychotic-Induced Weight Gain

Naisnäkökulma sijoittamiseen Vesa Puttonen

Digital Admap Native. Campaign: Kesko supermarket

Liikunnan vaikuttavuus ja kuntoutus

lääketieteen koulutuksessa nykytila ja haasteet

Kaivostoiminnan eri vaiheiden kumulatiivisten vaikutusten huomioimisen kehittäminen suomalaisessa luonnonsuojelulainsäädännössä

Basset: Learning the regulatory code of the accessible genome with deep convolutional neural networks. David R. Kelley

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

AYYE 9/ HOUSING POLICY

Other approaches to restrict multipliers

* for more information. Sakari Nurmela

16. Allocation Models

Gap-filling methods for CH 4 data

Rotarypiiri 1420 Piiriapurahoista myönnettävät stipendit

Kysymys 5 Compared to the workload, the number of credits awarded was (1 credits equals 27 working hours): (4)

Työsuojelurahaston Tutkimus tutuksi - PalveluPulssi Peter Michelsson Wallstreet Asset Management Oy

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

Constructive Alignment in Specialisation Studies in Industrial Pharmacy in Finland

Guidebook for Multicultural TUT Users

Information on Finnish Courses Autumn Semester 2017 Jenni Laine & Päivi Paukku Centre for Language and Communication Studies

Network to Get Work. Tehtäviä opiskelijoille Assignments for students.

Knowledge expectations from the perspective of aged dialysis patients

Master's Programme in Life Science Technologies (LifeTech) Prof. Juho Rousu Director of the Life Science Technologies programme 3.1.

Statistical design. Tuomas Selander

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2018 Päivi Paukku & Jenni Laine Centre for Language and Communication Studies

anna minun kertoa let me tell you

Functional Genomics & Proteomics

Expression of interest

Hankkeiden vaikuttavuus: Työkaluja hankesuunnittelun tueksi

The CCR Model and Production Correspondence

Curriculum. Gym card

ProAgria. Opportunities For Success

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Benchmarking Controlled Trial - a novel concept covering all observational effectiveness studies

Capacity Utilization

OP1. PreDP StudyPlan

Search for Susceptibility Genes in Osteoarthritis

Information on preparing Presentation

Naisjärjestöjen Keskusliitto

Ostamisen muutos muutti myynnin. Technopolis Business Breakfast

GOOD WORK LONGER CAREER:

Ihmisten yksilöllisten lämpöaistimusten. vaikutukset talotekniikan suunnitteluun. Evicures,

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2017 Jenni Laine

Nikotiiniriippuvuuden monimuotoisuus

Onko eteisvärinä elintapasairaus? Suomen Verenpaineyhdistyksen syysristeily 2015 Päivi Korhonen

MEETING PEOPLE COMMUNICATIVE QUESTIONS

EU:n lääketutkimusasetus ja eettiset toimikunnat Suomessa Mika Scheinin

Surveillance and epidemiology of hepatitis C in Finland

VAASAN YLIOPISTO Humanististen tieteiden kandidaatin tutkinto / Filosofian maisterin tutkinto

The BaltCICA Project Climate Change: Impacts, Costs and Adaptation in the Baltic Sea Region

TIETEEN PÄIVÄT OULUSSA

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

KONEISTUSKOKOONPANON TEKEMINEN NX10-YMPÄRISTÖSSÄ

Methods S1. Sequences relevant to the constructed strains, Related to Figures 1-6.

Students Experiences of Workplace Learning Marja Samppala, Med, doctoral student

Uusi Ajatus Löytyy Luonnosta 4 (käsikirja) (Finnish Edition)

Julkaisun laji Opinnäytetyö. Sivumäärä 43

Nuorten tupakointitilanne ja uudet haasteet

KMTK lentoestetyöpaja - Osa 2

Viral DNA as a model for coil to globule transition

Skene. Games Refueled. Muokkaa perustyyl. for Health, Kuopio

Huono-osaisuuden periytyminen: Mitä annettavaa on geneettiset tekijät huomioivilla tutkimusmenetelmillä?

EVALUATION FOR THE ERASMUS+-PROJECT, STUDENTSE

LD Score regression for estimating and partitioning heritability of lipid levels in the Finnish population

Fighting diffuse nutrient load: Multifunctional water management concept in natural reed beds

FIS IMATRAN KYLPYLÄHIIHDOT Team captains meeting

Aiming at safe performance in traffic. Vastuullinen liikenne. Rohkeasti yhdessä.

make and make and make ThinkMath 2017

Eeva-Liisa Markkanen

Tupakoinnin ja lopettamisen tuen haasteelliset taustatekijät. Patrick Sandström Erityisasiantuntija, Filha ry Oulu

Valintakoe klo Liikuntalääketiede/Itä-Suomen yliopisto

EUROOPAN PARLAMENTTI

Experimental Identification and Computational Characterization of a Novel. Extracellular Metalloproteinase Produced by Clostridium sordellii

Collaborative & Co-Creative Design in the Semogen -projects

7.4 Variability management

Suomen Potilasturvallisuusyhdistys SPTY ry

Läpimurto ms-taudin hoidossa?

Tampere-Pirkkala airport Survey on noise

Tupakkapolitiikan uusia tuulia

NAO- ja ENO-osaamisohjelmien loppuunsaattaminen ajatuksia ja visioita

1. Liikkuvat määreet

AHTS Jyväskylässä

1. Gender - Sukupuoli N = Age - Ikä N = 65. Female Nainen. Male Mies

Ajankohtaista dopingaineista ja testeistä 2013

Milloin määrittää ja miten seurata D-vitamiinipitoisuuksia? Christel Lamberg-Allardt Yleislääkärit

Ajettavat luokat: SM: S1 (25 aika-ajon nopeinta)

On the environmental genetics of depressive symptoms: Focus on two serotonergic genes

Co-Design Yhteissuunnittelu

Robert S. Broadhead, Ph.D., University of Connecticut Pavlo Smyrnov, Oleksandra Datsenko and Oksana Matiyash International HIV/AIDS Alliance in

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

Transkriptio:

Tupakointi ja geenit Jaakko Kaprio HY ja KTL

Kansantautien geneettinen tausta Monitekijäisiä Mikä on geenien merkitys Miten tauti periytyy? (yksi geeni vai monitekijäinen tauti)? Tavoitteeni tunnistaa geenit ja Arvioida niiden merkitystä väestön sairastavuuden kannalta

Outline Family studies Adoption studies Twin studies Initiation Nicotine dependence/amount smoked Cessation and withdrawal Linkage studies to identify chromosomal areas Whole genome association studies Candidate gene studies Gene-environment interactions

Periytyvyysosuus Yksilöiden välisten geneettisten erojen osuus väestön sairausriskin kokonaisvaihtelusta Geenien osuus on abstraktio (kuten taudin ilmaantuvuus tai kuolevuus) Se on tutkitun väestön, ei yksilöiden ominaisuus Sillä ei ole yhtä tai oikeata arvoa, vaan se voi vaihdella ajan ja väestön muiden ominaisuuksien mukaan englanniksi heritability

Families are the basic unit

Perimän merkityksen arvioiminen kaksostutkimuksen avulla Kaksosten odotusarvoa suurempi samankaltaisuus tutkittavan taudin suhteen on osoitus taudin kasautumisesta perheissä MZ-parien suurempi samankaltaisuus taudin suhteen verrattuna DZ-pareihin on osoitus perimän vaikutuksesta MZ/DZ vertailun avulla voidaan arvioida: perimän osuutta yhteisten ulkoisten tekijöiden merkitystä

Different phenotypes, different effects of genes Genetic effects Non-genetic family effects Experimentation (age 12) 11% 73% Initiation/ever smoker 22-72% 0-56% Smoking amount 40-54% 0-30% Nicotine withdrawal (DSM-IV) 45% None Nicotine dependence (FTND or DSM-IV) 42-72% 0-51% Rose et al. Genetics of Smoking Behavior. In Handbook of Behavior Genetics (in press)

Mitä muuta kaksostutkimus voi kertoa geenien osuudesta A. Geenien osuus voi vaihdella iän tai sukupuolen mukaan B. Toistomittausten avulla voidaan arvioida geneettisten ja perhetekijöiden vaikutusten pysyvyyttä ja vaihtelua C. Voidaan arvioida kahden tai useamman taudin yhteistä geneettistä taustaa (esim. onko tupakoinnin aloittamisella ja lopettamisella eri vai samat geenit)

Outline General approach Family studies Adoption studies Twin studies Initiation Nicotine dependence/maintenance Cessation and withdrawal Linkage studies to identify chromosomal areas Whole genome association studies Candidate gene studies Gene-environment interactions

Co-transmission of disease and alleles Aa aa Aa Aa aa Aa Aa Aa aa Aa aa

SAMPLE COLLECTION Index cases are twins from pairs concordant for heavy smoking based on earlier questionnaires from the Finnish Twin Cohorts 1293 families (twin pairs) invited 762 families recruited with 2412 family members (1278 men, 1134 women) Interview, blood sample, informed consent

Chromosome 11- Candidate Genes for Nicotine withdrawal in Finnish and Australian families Chromosome 11- Nicotine Withdrawal 1. DRD4 2. TH 3. CHRNA10 Finnish 4. TPH1 Australian 5. ANKK1/DRD2, HTR3A, HTR3B LOD score 1 2 3 4 5 Pergadia et al, in press cm position

Genome-wide Case-Control Analyses involve anonymous markers, no candidate genes chips of 300,000 to 1,000,000 SNPS on a single array (Illumina, Affymetrix) Hundreds to thousands of cases and unrelated controls High-through-put genotyping of common SNPs such as those identified from HapMap project (tag SNPs) Over past two years many new genes (n 400) in common diseases have been identified

Genome-wide Case-Control Analyses Two recent GWAs on nicotine dependence (Uhl et al, 2007, Bierut et al, 2007) New GWA on smoking cessation (Uhl G, et al, Arch Gen Psychiatr, 2008 finds genes with very little overlap to earlier GWAs on nicotine dependence Lung cancer GWAs in 2008 identified chr 15 region with nicotinic receptors as linked to smoking Pooled GWAs in progress to increase sample size and power to detect contributing genes

Thorgeirsson et al (Nature 2008) 13945 Icelandic smokers genotyped found an association with amount smoked on chromosome 15q24 (alpha3/alpha5/ beta4 gene complex) SNP accounted for 1% of variance in amount smoked Mean cigarettes /day Genotype of RS1051730 GG GT TT 10.1 11.2 12.2 N 5956 6287 1702

Outline General approach Family studies Adoption studies Twin studies Initiation Nicotine dependence/maintenance Cessation and withdrawal Linkage studies to identify chromosomal areas Candidate gene studies Whole genome association studies Gene-environment interactions

Candidate Gene Studies A strong candidate is CYP2A6 which metabolizes nicotine to cotinine, and cotinine to 3- hydroxycotiine) Slow metabolizers of nicotine less likely to smoke, they smoke less and can quit more readily Genetic variants in CYP2A6 account for about 4 percent of the variance in metabolic rate The heritability of metabolic rate is about 50% Other genes are also involved

A Pharmacogenetics model for smoking cessation Lerman et al, Am J Prev Med 2007

Other candidates 2008 Of interest among these neurotransmitter genes are the nicotinic receptor genes, such as those coding for the alpha 4 (CHRNA4), alpha 5 (CHRNA5), alpha 7 (CHRNA7) and beta 2 (CHRNB2) subunits of the fiveunit receptor. The alpha4-beta2 receptor is a well-known binding site for nicotine and the site of action of varenicline. Genetic variation in the dopamine genes, in particular DRD2, glutamate receptor genes and in the gammaaminobutyric acid neurotransmitter genes, such as GABAB2, has been inconsistently related to the studied phenotypes These are more likely to be general addiction genes (Li et al, PLoS Comput Biol 2008)

Li C-Y et al, PLoS Comput Biol 2008

Outline General approach Family studies Adoption studies Twin studies Linkage studies to identify chromosomal areas Whole genome association studies Candidate gene studies Gene-environment interactions

Gene x Environment Interactions Kendler & Eaves, 1986 Genes and environment have additive, independent effects Genes control degree of sensitivity to environmental influence Genes control susceptibility to environmental pathogenesis Liability to Illness AA Aa aa Liability to Illness AA Aa aa Liability to Illness AA Aa aa Protective Environment Predisposing Protective Environment Predisposing Protective Environment Predisposing

Gene-environment correlations (rge) refer to genetic effects on individual differences in liability to exposure to particular environmental circumstances. (Background is the extensive evidence that environmental risk exposure is far from randomly distributed) Gene-environment interactions (GxE) concern genetically influenced individual differences in the sensitivity to specific environmental factors. (Background is the extensive evidence of huge individual differences in vulnerability to all manner of environmental hazards)

Cessation rates after therapy depend on combination of genetic make-up and bupropion (Lee et al. Biol Psychiatr 2007). The CYP2B6*6 group (n = 147) had a significantly higher abstinence rate on bupropion compared with placebo at the end of treatment and at the 6-month follow-up. The CYP2B6*1 group (n = 179) did not benefit from bupropion.

IMPLICATIONS OF rge & GxE for Research i) Analyses of genetic effects must take account of environmental risk exposure and evaluate rge and GxE. ii) Analyses of environmental effects must take account of genetic risks and evaluate rge and GxE. iii) Molecular epidemiology is crucial to study naturenurture interplay. iv) Known genes account for only a small fraction of variability in disease risk Adapted from M. Rutter, 2002

IMPLICATIONS OF rge & GxE for clinical work and public health i) Conceptualization of disorders into those that are due to stress/adversity and those that are genetically determined is seriously misleading ii) People shape and select their environments as a result of how they behave, such behavior being genetically influenced iii) The huge individual differences in environmental risk exposure is due, in part, to rge iv) The huge individual differences in response to stress/adversity is due, in part, to GxE Adapted from M. Rutter, 2002

Mineur YS, Picciotto MR. Genetics of nicotinic acetylcholine receptors: Relevance to nicotine addiction. Biochem Pharmacol. 2008;75:323-33.