Uusi tutkimus kuitenkin osoittaa, että lähes puolella samoalaisista on vastikään löydetty ja merkittävä geneettinen muunnos, joka vaikuttaa lihavuuden riskiin; muunnos, joka oli jäänyt löytämättä, kunnes tutkijat keskittyivät saarten väestöön. Laboratoriossa tehdyissä solumalleissa tämä ”säästäväinen” variantti edisti suuremman rasvamäärän tehokkaampaa varastointia.

”Aiemmin tuntematon geneettinen variantti vähän tutkitussa geenissä on vahvasti yhteydessä painoindeksin (BMI) tasoihin ja muihin lihavuuden mittareihin samoalaisilla miehillä ja naisilla, joita tutkimme vuonna 2010”, sanoo Stephen McGarvey, Nature Genetics -lehdessä julkaistun artikkelin vastaava kirjoittaja ja Brownin yliopiston kansanterveyskoulun professori. Vaikka variantti auttaa selittämään, miksi 80 prosenttia samoalaisista miehistä ja 91 prosenttia samoalaisista naisista oli ylipainoisia tai lihavia vuonna 2010, se ei ole missään nimessä hallitseva tekijä.

”Vaikka olemme löytäneet geneettisen variantin, jolla on järkevä biologinen mekanismi, tämä geneettinen variantti on vain yksi osa monista syistä, jotka selittävät samoalaisten korkean BMI:n ja lihavuuden”, hän sanoi.

McGarvey teki tutkimuksen yhdessä kollegaryhmänsä kanssa Pittsburghin yliopistosta, Cincinnatin yliopistosta ja Yalen yliopistosta sekä samoalaisten valtion virkamiesten kanssa. Ryhmä paikallisti kromosomissa 5 yhden geenimuunnoksen, joka tutkijoiden arvion mukaan liittyy noin 35 prosenttia korkeampaan todennäköisyyteen olla lihava verrattuna siihen, ettei geenimuunnosta olisi.

Vaikka tämä kohonnut riski on paljon suurempi kuin mikään muu tiedossa oleva yleinen BMI-riskimuunnos, kaiken kaikkiaan se selittää vain noin kaksi prosenttia samoalaisten BMI:n vaihtelusta. Muut tekijät, kuten ruokavalio, liikunta ja varhaiselämän ravitsemus ja kasvu, ovat tärkeitä, ja niiden vaikutusta lihavuuteen tämän geenimuunnoksen yhteydessä tutkitaan tulevissa tutkimuksissa, McGarvey sanoi.

Monissa toisistaan riippumattomissa näytteissä saamelaisten keskuudessa, joita on tutkittu 1990-luvulta lähtien yhteensä yli 5 000 yksilöä, 7 prosentilla vapaaehtoisista oli kaksi kopiota mutaatiosta, ja 38 prosentilla oli yksi kopio. Muilla 55 prosentilla tutkimukseen osallistuneista samoalaisista ei ollut kyseistä varianttia.

Joilla, joilla se oli, oli todennäköisemmin korkeampi BMI kuin niillä, joilla sitä ei ollut. Samaan aikaan niillä, joilla oli variantti, oli pienempi todennäköisyys sairastua tyypin 2 diabetekseen. Siitä huolimatta samoalaisilla on myös maailman korkeimpia kyseisen sairauden esiintyvyyslukuja.

Samoin muunnos on McGarveyn mukaan käytännössä olematon afrikkalaisissa ja eurooppalaisissa väestöissä, ja sitä esiintyy vain hyvin harvoin itäaasialaisilla.

Varianttimittaus

Kehon mitat sekä sydän- ja verisuoniterveyden ja aineenvaihdunnan terveysindikaattorit verinäytteistä kerättiin osallistujilta, jotka asuivat 33 kylässä eri puolilla Samoaa vuonna 2010, kenttäryhmän toimesta, jota johti Nicola Hawley, entinen Brownin työntekijä ja nykyinen apulaisprofessori Yalen yliopistossa. Verinäytteet käsiteltiin kylien tilapäislaboratorioissa ja lähetettiin Cincinnatin yliopistoon, jossa DNA uutettiin. Siellä DNA-näytteistä testattiin (eli genotyypitettiin) lähes miljoona geenivarianttia yli 3 000 samoalaisen aikuisen koko perimästä. Ranjan Deka, McGarveyn pitkäaikainen yhteistyökumppani samoalaisten geneettisissä epidemiologisissa tutkimuksissa, ja hänen kollegansa Guangyun Sun johtivat työtä.

Pittsburghin yliopiston kansanterveystieteen tutkijakoulussa työskentelevät tilastogeneetikot Ryan Minster ja Daniel Weeks tekivät analyysejä, joissa käytettiin genotyyppitietoja ja etsittiin koko perimän laajuisia signaaleja, jotka osoittavat, että geneettiset variantit saattaisivat liittyä painonhallintaindeksiin. He havaitsivat, että yksi kromosomi 5:n alue oli vahvasti yhteydessä. Ryhmä syventyi kyseiseen alueeseen käyttämällä tarkempaa DNA-sekvensointia, imputointia (genotyypin ennustamista) ja seurantamenetelmiä genotyyppien määrittämiseksi vuoden 2010 näytteessä ja McGarveyn aiemmista samoalaistutkimuksista otetuissa uusintanäytteissä. He löysivät CREBRF-geenin ”missense”-mutaation nimeltä ”rs373863828” variantiksi, joka liittyy korkeampaan BMI:hen. Ryhmä havaitsi mutaation vaikutuksen olevan se, että se saa geenin koodin määrittelemään proteiinissa aminohappo glutamiinin, kun mutaatioton geeni normaalisti määrittelisi arginiinin.

Ryhmän oli kuitenkin tunnistettava biologiset mekanismit, jotka voisivat olla vastuussa tästä geneettisestä yhteydestä BMI:hen.

He kääntyivät Pittsburghin yliopiston molekyyligeneetikon Zsolt Urbanin ja endokrinologi Erin Kershaw’n puoleen, jotka käyttivät hiiren rasvasolujen laboratoriomallia selvittääkseen, mitä tapahtuu, kun uusi missense-mutaatio viedään rasvasoluihin. Yhdessä Chi-Ting Su:n kanssa he havaitsivat, että missense-mutaatiolle altistuneet rasvasolut varastoivat enemmän rasvaa ja tekivät sen tehokkaammin käyttäen vähemmän energiaa. Lisäksi muunnos suojasi soluja nälkäkuoleman aiheuttamalta kuolemalta yhtä hyvin kuin geenin yleinen versio.

Evoluutiohypoteesi

Havainnot viittaavat McGarveyn mukaan evoluutiotarinaan, jonka tueksi tarvitaan vielä paljon arkeologisia, antropologisia ja biologisia todisteita. Hypoteesi menee kuitenkin näin:

Varhaisimmat samoalaiset ovat saattaneet kohdata huomattavaa ruokapulaa purjehtiessaan eteläisen Tyynenmeren saarille ja asettuessaan sinne. Ne, joilla oli tämä geenimuunnos, saattoivat pystyä tehokkaammin irrottamaan ja varastoimaan energiaa saatavilla olevasta ravinnosta. Tämä on saattanut johtaa siihen, että luonnonvalinta on suosinut niitä, jotka kantoivat tätä ”säästäväistä” geenimuunnosta, McGarvey sanoi, ja se voisi selittää muunnoksen huomattavan yleisyyden nykyisillä samoalaisilla.

Kun nykyaikaiset mukavuudet, kuten moottoriajoneuvot ja runsaskaloriset elintarvikkeet, yleistyivät samoalaisten keskuudessa, heistä, kuten monista ihmisistä eri puolilla maapalloa, tuli alttiimpia liikalihavuudelle. Harvinainen geenivariantti, joka oli pitkään auttanut heitä kestämään ruoan niukkuutta, hypoteesin mukaan, saattaa nyt jonkin verran pahentaa BMI:tä hyvin erilaisessa elämäntilanteessa.

”Samoalaiset eivät olleet lihavia 200 vuotta sitten”, hän totesi. ”Geeni ei ole muuttunut niin nopeasti – ravitsemuksellinen ympäristö on muuttunut niin nopeasti.”

Yksi Pittsburghin yliopiston Weeksin johtamista havainnoista on se, että löydetyn geenimuunnoksen käsittävän kromosomialueen geneettisen muunnoksen malli on sopusoinnussa sen kanssa, että se on ollut evolutiivisesti valikoitunut muinaisten samoalaisten keskuudessa.

Miksi se sitten muodostuikin, McGarvey varoitti painokkaasti ottamasta variantin löytymistä niin, että se tarkoittaisi lihavuuden olevan jotenkin väistämätöntä samoalaisille. Se voi korkeintaan selittää jonkin verran kohonneen riskin, kun monet muut tekijät, kuten ruokavalio ja liikunta, otetaan huomioon.

”Älkää käsittäkö tätä niin, että ’olet samoalainen, sinun kohtalosi on olla lihava'”, McGarvey sanoi. ”Emme usko, että se on totta. Meillä ei ole mitään todisteita siitä, että näin olisi. Terveellinen ruokavalio ja liikunta ovat edelleen avainasemassa terveen painon ylläpitämisessä.”