Epigenomik av komplexa egenskaper
Vår grupp studerar genetikens och miljöns roll i de epigenetiska processerna, och hur dessa processer relaterar till utvecklingen av vanliga sjukdomar och komplexa egenskaper. Vi studerar tvillingar i den finska Twin Cohort-studien som tillåter olika studieutformningar för att bedöma bidraget av genetik kontra miljö när det gäller epigenetiska processer. Vår grupp strävar efter att producera pålitliga biomarkörer för egenskaper och potentiella förutsägande riskvariabler för vanliga sjukdomar, och att förstå fenomenet åldrande.
Fetma och mitokondriell funktion
Epigenetiska modifierare använder metaboliter som kofaktorer som antingen produceras direkt i mitokondrier, eller så påverkas deras produktion indirekt av metaboliska vägar inom mitokondrierna. Den mitokondriella funktionen är nödvändig för den epigenetiska sammansättningen av nukleärt DNA, som reglerar kromatinfunktionen inklusive uttrycket av gener som kodar mitokondriella proteiner.
Vi antar att försämrad mitokondriell biogenes resulterar i förändringar av nukleärt DNA och hela kroppens metabola missanpassning vid fetma, såväl som vid accelererat åldrande. Det är viktigt att notera att dessa epigenetiska effekter kan vara reversibla.
Åldrande och livsstil
Den ständigt ökande mänskliga livslängden har satt åldrandet i centrum för folkhälsopolitiken över hela världen, men vi saknar en klar förståelse för varför och hur vi åldras. Även om den kronologiska åldern korrelerar med olika åldersrelaterade sjukdomar och tillstånd, ger den biologiska åldern bättre information om den allmänna hälsan och indikerar hur snabbt en person åldras. Vi studerar biologiskt åldrande, och hur olika livsstilar och riskfaktorer påverkar graden av biologiskt åldrande. Vi använder epigenetiska klockor, som är de mest lovande förutsägande variablerna gällande biologiskt åldrande.
Vi antar att högre reproduktionsinvesteringar kan leda till påskyndat biologiskt åldrande och minskad hälsa. Dessutom kan exponeringar och tillstånd under människans tidiga år och puberteten påskynda åldrandet och ha långsiktiga effekter på hälsan senare i livet.
Samarbeten
Vi samarbetar aktivt på nationell och internationell nivå och deltar i stora internationella konsortier, såsom i Genetics of DNA methylation Consortium, och i storskaliga EWAS-studier om användning av cannabis, egentlig depression, användning av antidepressiva läkemedel och ADHD för att bara nämna några.
Utvalda publikationer
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
Finansiärer av forskningen
Eemil Aaltosen säätiö (Mikaela Hukkanen)
Sigrid Jusélius Stiftelse
Medicinska Understödsföreningen Liv och Hälsa r.f.
Minervastiftelsen
MSCA-ITN CANCERPREV (Hannes Bode)