Poikkeus vahvistaa säännön

28.11.2024

Monikkojen genetiikan ihmeellinen maailma

Identtisten kaksosten ja kolmosten taustalla olevat mekanismit ovat meille kaikille tuttuja ja monen mielestä kiveen hakattuja totuuksia. Vaikka näin yleensä onkin, järjestää luonto aina silloin tällöin yllätyksen.

Monikkosisaruksia on erilaisia. On erimunaisia, jotka saavat alkunsa useamman munasolun ovulaatiosta useamman siittiön hedelmöittämänä. Lisäksi on samanmunaisia, jotka ovat saaneet alkunsa yhden hedelmöittyneen munasolun jakautumisesta kerran tai useammin. Tällä tavalla alkunsa saaneilla monikkosisaruksilla on lähtökohtaisesti identtinen perimä, koska ne ovat saaneet alkunsa samasta hedelmöittyneestä munasolusta.

Siksi tämän tyypin monikkosisaruksia kutsutaankin yleensä identtisiksi eli samanmunaisiksi. Samanmunaisia voi olla kolmenlaisia: Diamnioottis-dikoriaalisia (DADC), diamnioottis-monokoriaalisia (DAMC) ja monoamnioottis-monikoriaalisia (MAMC).

Kolmenlaisia identtisiä

DADC:ssa alkuperäinen hedelmöittynyt munasolu jakautuu kahdeksi 2–3 päivää hedelmöittymisen jälkeen. Munasolu ei vielä tällöin ole kiinnittynyt kohdunseinämään eikä suonikalvo ole vielä muodostunut. Jos jakautuminen tapahtuu tässä vaiheessa, molemmat alkiot kasvattavat omat istukat ja omat vesikalvot, joiden sisään itse sikiö alkaa kehittyä. Samanmunaisista kaksosista DADC-kaksosia on noin 1/3.

DAMC:ssä jakautuminen tapahtuu noin 4–7 päivää hedelmöittymisestä. Suonikalvojen aihio on jo ehtinyt muodostua ja suonikalvojen sisällä on solumassa, josta lähipäivinä muodostuu vesikalvo ja itse sikiö.  Jos solumassan jakaantuminen tapahtuu tässä vaiheessa, on kaksosilla yhteinen suonikalvo, mutta molemmille kasvavat vesikalvot, joiden kummankin sisälle muodostuu myöhemmin omat sikiönsä. Samamunaisista kaksosista näitä on noin 2/3. Kolmosilla yhteinen suonikalvo on hyvin harvinainen ilmiö. Niitä esiintyy vain yhdellä 25 000 kolmosraskaudesta.

MAMC:ssä jakaantuminen tapahtuu vasta 8–12 päivää hedelmöittymisestä. Silloin myös vesikalvo on jo ehtinyt muodostua. Vesikalvojen sisään on jäänyt solumassa, josta muutaman päivän sisällä alkaa muodostua itse sikiö. Jos solumassa jakaantuu tässä vaiheessa kahtia, jakavat kaksoset sekä suonikalvon että vesikalvon. MAMC raskauksia on samanmunaisista kaksosista vain noin 1 %.

Conjoined twins, eli suomalaisittain siamilaiset kaksoset, ovat samanmunaisten kaksosten neljäs ja äärimmäisin muoto, jossa jakaantuminen on tapahtunut vielä myöhemmin kuin MAMC:ssä. Jakaantuminen ei ole tapahtunut kokonaan ja kaksoset ovat jääneet jostain ruumiinosastaan kiinni toisiinsa. Siamilaiset kaksoset ovat erittäin harvinainen ilmiö, niiden määrä samanmunaisista kaksosista on vain noin 1/100 000.

Yleisesti voidaan todeta, että samanmunaisilla kaksosilla erilaisten poikkeavien tilanteiden todennäköisyys kasvaa, mitä myöhemmin jakaantuminen on tapahtunut. Seuraavassa käydään läpi muutamia erikoistilanteita, jossa luonto päätyy erikoiseen ratkaisuun.

TRAP eli parasiittikaksonen

Family trap on vuonna 2012 julkaistu komedia vauvana erotetuista identtisistä kaksosista, jotka teini-iässä sattumalta löytävät toisensa. Monokoriaalisilla kaksosilla TRAP tarkoittaa kuitenkin hiukan synkempää ilmiötä.

TRAP, eli twin reversed arterial perfusion on tilanne, jossa toinen kaksosista menehtyy raskauden aikana, mutta koska sikiöt jakavat yhteisen suonikalvon, pumppaa normaalisti kehittyvä kaksosen edelleen menehtyneen kaksosen elimistöön verta ja ravinteita.

Tämä sallii menehtyneen kaksosen edelleen kehittyä, mutta vain osa sikiön kehosta jatkaa kehitystä. TRAP:n yleisyys on noin 1 / 40 monokoriaalisista raskauksista. Käytännössä TRAP:ia ei kuitenkaan havaita näin usein, sillä merkittävä osa tapauksista on ensimmäiseen ultraääneen mennessä jo kokonaan kadonnut ja sulautunut toiseen kaksoseen. TRAP on yleisempi raskauksissa, jossa kaksoset jakavat myös yhteisen vesikalvon.

TRAP on normaalisti kehittyvälle kaksoselle raskas rasittaen erityisesti sen sydäntä ja aivojen hapensaantia. Mitä suurempi parasiittikaksonen on, sitä raskaampaa sen ylläpitäminen on normaalisti kehittyneelle kaksoselle ja sitä heikompi on ennuste. Parasiittikaksosen poistaminen raskauden ensimmäisen kolmanneksen aikana kasvattaa normaalisti kehittyvän kaksosen selviytymismahdollisuuksia huomattavasti.

Identtiset mutta eri sukupuolta

Yksi syvimpään kiveen hakatuista totuuksista on, että identtiset kaksoset ovat aina samaa sukupuolta. Näin toki lähestulkoon aina onkin. Luonto on kuitenkin ihmeellinen.

Joskus harvoin hedelmöittymisessä tapahtuu virhe, jossa hedelmöittyneellä munasolulla ei olekaan 46 kromosomia vaan 47 ja sukupuolikromosomeja onkin normaalin kahden sijasta kolme (XXY). Tilannetta kutsutaan Klinefelterin syndroomaksi, jota esiintyy noin 1/500–1000 hedelmöityksestä.  XXY-yhdistelmän kantaja on mies eikä ylimääräinen kromosomi yleensä aiheuta ongelmia.

Jos kuitenkin 47XXY jakautuukin kahdeksi tsygootiksi, on lopputulemana normaali 46XY poika sekä vain yhden sukupuolikromosomin saanut 45X0 tyttö. 45X0 tapausta kutsutaan Turnerin syndroomaksi. Turnerin syndrooma ei ole kehitysvamma ja sitä kantavat tytöt voivat elää melko normaalia elämää.

Miksi tsygootti jakautuu kahdeksi?

Miksi tsygootti joissain tapauksissa sitten jakautuu kahdeksi? Syytä tälle ilmiölle on yritetty etsiä aikojen alusta saakka. Toisin kun epäidenttisten kaksosten, identtisten kaksosten taustalta perinnöllistä selittävää tekijää ei olla löydetty. Viime vuosina yhdeksi potentiaalisimmista selityksistä ovat nousseet epigeneettiset tekijät.

Epigeneettinen vaikutus säätelee, milloin geeni toimii ja milloin ei. Identtisten kaksosten epigeneettisen profiilin on todettu poikkeavan merkittävästi epäidenttisten kaksosten sekä yksinään syntyneiden vauvojen vastaavasta. Edelleen on kuitenkin suurelta osin hämärän peitossa, miten mekanismi toimii.

Yksi teoria on niin sanottu cell repulsion eli soluhylkimisteoria, jossa suonikalvon sisälle muodostunut solumassa sisältää syystä tai toisesta kahdenlaisia soluja, jotka poikkeavat toisistaan joko geneettisesti tai epigeneettisesti. Turvatakseen molempien solukokonaisuuksien kehityksen jakaa luonto solumassan kahdeksi kokonaisuudeksi, joista molemmista alkaa kehittyä erilliset sikiöt omine vesikalvoineen.

Identtinen on harhaanjohtava termi

Termi identtiset kaksoset on oikeastaan harhaanjohtava, sillä todellisuudessa ainoa tekijä, mikä identtisillä kaksosilla on ”identtistä”, on että molemmat ovat saaneet alkunsa samasta hedelmöittyneestä munasolusta. Välittömästi jakautumisen jälkeen alkavat kuitenkin muutosvoimat, jotka aiheuttavat eroja kaksosten välille.

Silti on oikeastaan ihme, että niin monet ”identtiset” kaksoset ovat niinkin samanlaisia, vaikka he ovat käytännössä kehittyneet erillään ja itsenäisesti tsygootin jakautumisesta lähtien ja kumpaankin on vaikuttanut vaihtelevasti erilainen määrä ympäristöstä ja epigenetiikasta johtuvia vaikutuksista.

Voidaankin ehkä sanoa, että luonto ei ole vielä paljastanut kaikkia korttejaan.

Jussi Peura

Lähde: Developmental and Fetal Origins of Differences in Monozygotic Twins. Alexandra Matias ja Isaac Blickstein. Academic Press, An imprint of Elevier 2020.

Artikkeli on julkaistu Monikkoperheet-lehdessä 2/2024.