Monitekijäisten ominaisuuksien epigenomiikka
Ryhmämme tutkii perimän ja ympäristön vaikutuksia epigeneettisissä prosesseissa ja sitä, miten nämä ovat yhteydessä yleisten sairauksien ja monitekijäisten piirteiden kehitykseen. Käytämme tutkimuksessa suomalaiseen kaksoskohorttitutkimukseen osallistuneita kaksosia, mikä mahdollistaa perimän ja ympäristön vaikutuksien erottamisen toisistaan. Ryhmämme tavoitteena on tuottaa luotettavia biomarkkereita ja sairausriskin ennustajia, sekä ymmärtää ikääntymistä ilmiönä.
Lihavuus ja mitokondrioiden toiminta
Epigeneettiset säätelytekijät käyttävät aineenvaihduntatuotteita kofaktoreina, jotka joko tuotetaan suoraan mitokondrioissa tai joiden tuotantoon mitokondrioiden sisäiset aineenvaihduntareitit vaikuttavat epäsuorasti. Mitokondrioiden toiminta on välttämätöntä tuman DNA:n epigeneettiselle rakenteelle. Se säätelee koko perimäaineksen toimintaa, mukaan lukien mitokondrioproteiineja koodaavien geenien ilmentymistä.
Oletamme, että heikentynyt mitokondrioiden toiminta aiheuttaa muutoksia tuman DNA:n metylaatiossa ja koko kehon aineenvaihdunnassa, sekä johtaa ennenaikaiseen vanhenemiseen. Yksilön terveyden kannalta on merkittävää, että nämä epigeneettiset prosessit voivat olla palautuvia.
Vanheneminen ja elintavat
Ihmisten jatkuvasti pidentyvä elinikä on asettanut vanhenemisen terveydenhuoltopolitiikan keskiöön ympäri maailmaa. Meillä ei kuitenkaan ole selkeää ymmärrystä siitä, miksi ja miten vanhenemme. Vaikka kalenteri-ikä korreloi erilaisten ikään liittyvien sairauksien kanssa, biologinen ikä antaa paremmin tietoa yleisestä terveydentilasta ja kertoo ihmisen vanhenemisen nopeudesta. Tutkimme biologista vanhenemista ja sitä, miten erilaiset elintavat ja riskitekijät vaikuttavat biologisen vanhenemisen nopeuteen. Käytämme epigeneettisiä kelloja, jotka ovat lupaavimpia biologisen vanhenemisen ennustajia.
Oletamme, että korkeampi lisääntymispanostus voi johtaa ennenaikaiseen biologiseen vanhenemiseen ja lyhempään elinikään. Lisäksi varhaiselämän ja murrosiän aikaiset altistukset ja olosuhteet voivat nopeuttaa vanhenemista ja vaikuttaa terveyteen pitkällä aikavälillä myöhemmin elämässä.
Yhteistyö
Teemme aktiivisesti kansallista ja kansainvälistä yhteistyötä ja osallistumme Genetics of DNA Methylation Consortiumin kaltaisten konsortioiden toimintaan sekä suuriin epigenominlaajuisiin kytkentätutkimuksiin (EWAS), jotka koskevat tällä hetkellä mm. kannabiksen käyttöä, masennustilaa (MDD), masennuslääkkeiden käyttöä ja ADHD:tä.
Valikoidut julkaisut
Sehovic, E, Zellers SM, Youssef MK, Heikkinen A, Kaprio J, Ollikainen M. DNA methylation sites in early adulthood characterised by pubertal timing and development: a twin study. Clinical Epigenetics 2023, 15:181 https://doi.org/10.1186/s13148-023-01594-7
Föhr T, Waller K, Viljanen A, Rantanen T, Kaprio J, Ollikainen M, and Sillanpää E. Mortality Associations With DNA Methylation-Based Biological Aging and Physical Functioning Measures Across a 20-Year Follow-up Period. Gerontol A Biol Sci Med Sci, Advance Access publication January 22, 2023 https://doi.org/10.1093/gerona/glad026
Lapatto HAK, Kuusela M, Heikkinen A, Muniandy M, van der Kolk BW, Gopalakrishnan S, Pöllänen N, Sandvik M, Schmidt MS, Heinonen S, Saari S, Kuula J, Hakkarainen A, Tampio J, Saarinen T, Taskinen M-R, Lundbom N, Groop P-H, Tiirola M, Katajisto P, Lehtonen M, Brenner C, Kaprio J, Pekkala S#, Ollikainen M#, Pietiläinen KHP* and Pirinen E*. Nicotinamide riboside improves muscle mitochondrial biogenesis, satellite cell differentiation and gut microbiota in a twin study. Science Advances 2023, 9; 2 DOI: 10.1126/sciadv.add5163
Kankaanpää, A, Tolvanen, A, Heikkinen, A, Kaprio, J, Ollikainen, M, Sillanpää, E The role of adolescent lifestyle habits in biological aging: A prospective twin study eLIFE 2022, Nov 8 https://doiorg/107554/eLife80729
Marttila S, Tamminen H, Rajić S, Mishra PP, Lehtimäki T, Raitakari O, Kähönen M, Kananen L, Jylhävä J, Hägg S, Delerue T, Peters A, Waldenberger M, Kleber ME, März W, Luoto R, Raitanen J, Sillanpää E, Laakkonen EK, Heikkinen A, Ollikainen M, Raitoharju E Methylation status of VTRNA2-1/nc886 is stable across populations, monozygotic twin pairs and in majority of tissues Epigenomics, 2022, 14(18) https://doi.org/10.2217/epi-2022-0228
Bode HF, Heikkinen A, Lundgren S, Kaprio J, Ollikainen M. Differences in DNA Methylation-Based Age Prediction Within Twin Pairs Discordant for Cancer. Twin Res Hum Genet 2022 25;4-5 DOI: https://doi.org/10.1017/thg.2022.32
Lundgren S, Kuitunen S, Pietiläinen K, Hurme M, Kähönen M, Mannistö S, Perola M, Lehtimäki T, Raitakari O, Kaprio J, Ollikainen M. BMI is positively associated with accelerated epigenetic aging in twin pairs discordant for BMI Journal of Internal Medicine, 2022, June 14 https://doiorg/101111/joim13528
Drouard G, Ollikainen M, Mykkänen J, Raitakari O, Lehtimäki T, Kähönen M, Mishra PP, Wang X, Kaprio J. Multi-Omics Integration in a Twin Cohort and Predictive Modeling of Blood Pressure Values OMICS: A Journal of Integrative Biology, 26(3), 130-141 https://doiorg/101089/omi20210201
Kankaanpää A, Tolvanen A, Saikkonen P, Heikkinen A, Laakkonen EK, Kaprio J, Ollikainen M, Sillanpää E. Do epigenetic clocks provide explanations for sex differences in lifespan? A cross-sectional twin study J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2022 Sep 1;77(9):1898-1906 doi:101093/gerona/glab337
van Dongen J, Gordon SD, McRae AF, Odintsova VV, Mbarek h, Breeze CE, Sugden K, Lundgren S, Castillo-Fernandez JE, Hannon E, Moffitt TE, Hagenbeek FA, van Beijsterveldt CEM, Hottenga JJ, Tsai PC, BIOS Consortium*, Genetics of DNA Methylation Consortium*, Min JL, Hemani G, Ehli EA, Paul F, Stern CD, Heijmans BT Slagboom PE, Daxinger L, van der Maarel SM, de Geus EJC, Willemsen G, Montgomery GW, Reversade B, Ollikainen M, Kaprio J, Spector TD, Bell JT, Mill J, Caspi A, Martin NG & Boomsma DI Identical twins carry a persistent epigenetic signature of early genome programming Nature Communications, 2021 12, 5618 https://doiorg/101038/s41467-021-25583-7
Rahoittajat
Eemil Aaltosen säätiö (Mikaela Hukkanen)
Sigrid Juséliuksen Säätiö
Medicinska Understödsföreningen Liv och Hälsa r.f.
Minervasäätiö
MSCA-ITN CANCERPREV (Hannes Bode)