Viso genomo tyrimas nustato anksčiau nenustatytas šizofrenijos mutacijas
Naujas tyrimas, paskelbtas Gamtos komunikacijos, rodo, kad itin reti struktūriniai genetiniai variantai gali turėti įtakos šizofrenijai.
Daugeliu genetinių šizofrenijos tyrimų buvo siekiama suprasti genų vaidmenį šizofrenijos vystymesi ir paveldimumu. Nors buvo padaryta daug atradimų, vis dar trūksta daugybės kūrinių.
Dabar Šiaurės Karolinos universiteto (UNC) medicinos mokyklos mokslininkai atliko didžiausią visų šizofrenijos genomų sekos tyrimą, kad gautų išsamesnį vaizdą apie žmogaus genomo vaidmenį šioje ligoje.
"Mūsų rezultatai rodo, kad itin reti struktūriniai variantai, turintys įtakos konkrečios genomo struktūros riboms, padidina šizofrenijos riziką", - sakė vyresnysis autorius Jinas Szatkiewiczas, daktaras, JT genetikos katedros docentas.
"Šių ribų pakeitimai gali sukelti genų ekspresijos reguliavimo sutrikimą, ir mes manome, kad būsimi mechanistiniai tyrimai galėtų nustatyti tikslų šių variantų funkcinį poveikį biologijai."
Ankstesniuose šizofrenijos genetikos tyrimuose dažniausiai buvo naudojami įprasti genetiniai variantai, žinomi kaip SNP (įprastų genetinių sekų pokyčiai ir kiekvienas, veikiantis vieną nukleotidą), retos DNR dalies, pateikiančios baltymų gamybos instrukcijas, variantai arba labai dideli struktūriniai pokyčiai (pakitimai, paveikę kelis šimtus tūkstančių nukleotidų).
Šie tyrimai pateikia genomo momentines nuotraukas, nes tai gali būti susiję su šizofrenija, tačiau didelė genomo dalis palieka paslaptį.
Naujajame tyrime mokslininkų grupė apžvelgė visą genomą naudodama metodą, vadinamą viso genomo sekvenavimu (WGS). Pagrindinė priežastis, kodėl WGS nebuvo plačiau naudojama, yra ta, kad ji yra labai brangi.
Šiam tyrimui tarptautinis bendradarbiavimas sutelkė finansavimą iš Nacionalinio psichinės sveikatos instituto dotacijų ir atitinkamas lėšas iš Švedijos „SciLife Labs“, kad atliktų gilų viso genomo sekvenciją 1165 žmonėms, sergantiems šizofrenija ir 1 000 kontrolinių pacientų - didžiausiu žinomu WGS šizofrenijos tyrimu.
Todėl buvo nustatytos anksčiau nenustatytos DNR mutacijos, kurių tyrėjai dar niekada nebuvo matę sergant šizofrenija.
Išvadose ypač pabrėžiamas topologiškai susietų domenų (TAD) (trimatės genomo struktūros) vaidmuo vystantis šizofrenijai. TAD yra atskiri genomo regionai, tarp kurių yra griežtos ribos, neleidžiančios domenams sąveikauti su kaimyninių TAD genetine medžiaga.
Šių ribų perkėlimas ar peržengimas leidžia sąveikauti tarp genų ir reguliavimo elementų, kurie paprastai nesąveikauja.
Kai atsiranda ši sąveika, gali būti neigiamų genų ekspresijos rezultatų, kurie gali sukelti įgimtus defektus, vėžinių susirgimų susidarymą ir raidos sutrikimus.
Mokslininkai atrado, kad ypač reti struktūriniai variantai, darantys įtaką TAD riboms smegenyse, šizofrenija sergantiems žmonėms pasitaiko žymiai dažniau nei tiems, kuriems jos nėra. Struktūriniai variantai yra didelės mutacijos, kurios gali apimti trūkstamas ar pasikartojančias genetines sekas arba sekas, kurių nėra tipiniame genome.
Ši išvada leidžia manyti, kad neteisingai išdėstytos arba trūksta TAD ribų gali prisidėti prie šizofrenijos vystymosi, o TAD įtakojantys struktūriniai variantai gali būti pagrindiniai kandidatai būsimiems šizofrenijos tyrimams.
"Galimas būsimas tyrimas būtų darbas su paciento gautomis ląstelėmis su šiomis TAD veikiančiomis mutacijomis ir išsiaiškinti, kas tiksliai įvyko molekuliniu lygiu", - sakė UNC psichiatrijos docentas Szatkiewiczius.
„Ateityje šią informaciją apie TAD poveikį galėtume panaudoti kurdami vaistus ar tikslią medicininę terapiją, kuri galėtų ištaisyti sutrikusius TAD ar paveiktą genų išraišką, o tai gali pagerinti paciento rezultatus“.
Šaltinis: Šiaurės Karolinos universiteto sveikatos priežiūra
