Ученые пролили новый свет на общую генетическую основу психических расстройств

Профессора обнаружили общие генетические вариации, влияющие на развитие психических расстройств, таких как аутизм, депрессия и шизофрения. Это открытие может привести к созданию новых методов лечения, нацеленных на общие генетические механизмы.

Открытие общих генетических вариаций

Был обнаружен набор общих генетических вариаций, которые влияют на развитие мозга и повышают риск возникновения нескольких психических расстройств, включая аутизм, депрессию и шизофрению. Это открытие, опубликованное в журнале Cell, предполагает, что воздействие на эти общие генетические факторы может привести к разработке методов лечения, способных помочь людям с широким спектром психических расстройств.

Проблема перекрывающихся симптомов

Такие состояния, как депрессия, тревога, шизофрения, нервная анорексия, аутизм и синдром дефицита внимания/гиперактивности, часто сосуществуют, а их симптомы могут накладываться друг на друга. Это затрудняет точную диагностику и эффективное лечение. Например, человек с депрессией может также испытывать тревогу, и разделить эти состояния или понять их взаимодействие бывает сложно. Ученые давно знают, что сочетание жизненного опыта, факторов окружающей среды и генетики играет роль в возникновении этих расстройств. Однако ключевая часть головоломки заключается в тонких вариациях внутри наших генов.

Прогресс в психиатрической генетике

В последние годы исследователи добились значительных успехов в выявлении общих генетических нитей, лежащих в основе сосуществования различных психических расстройств. В 2019 году Консорциум психиатрической геномики и другие учреждения выявили 136 областей в генетическом коде, связанных с восемью основными психическими расстройствами. В этих областях были обнаружены 109 "горячих точек", связанных более чем с одним расстройством, что называется плейотропией. Это означает, что вариации в этих генетических "горячих точках" могут повышать риск развития множества состояний. Однако оставалось неясным, чем плейотропные вариации отличаются от тех, которые специфичны для одного расстройства.

Новые методы исследования

Для изучения этих вопросов исследователи использовали массово-параллельный репортерный анализ, который позволяет одновременно исследовать активность тысяч генетических вариаций. Этот метод помог определить, как эти вариации влияют на регуляцию генов — процесс, контролирующий включение и выключение генов. Ученые сосредоточились на более чем 17 000 генетических вариациях, связанных с восемью психическими расстройствами, и создали библиотеку сегментов ДНК, каждый из которых содержал одну из интересующих вариаций. Эти сегменты были внедрены в нервные клетки-предшественники человека, что позволило изучить их влияние на развитие мозга.

Результаты исследования

Исследователи обнаружили, что около 9% генетических областей проявляли значительную энхансерную активность, то есть могли повышать активность генов. Многие из этих активных областей находились в повторяющихся последовательностях ДНК, называемых Alu-повторами, которые ранее не изучались в контексте регуляции генов. Это открытие указывает на их потенциально важную роль.

Ключевым выводом стало то, что плейотропные варианты (связанные с множественными расстройствами) отличаются от специфических для одного расстройства вариантов. Плейотропные варианты влияют на участки ДНК, активные в более широком разнообразии типов клеток мозга, что объясняет их связь с несколькими расстройствами. Они также влияют на ключевые регуляторные белки, называемые факторами транскрипции, которые контролируют активность многих генов. Эти факторы транскрипции образуют плотные сети взаимодействующих белков, что позволяет предположить, что изменения в них могут оказывать широкое воздействие на клетку.

Перспективы для лечения

Это исследование открывает новые возможности для разработки методов лечения, нацеленных на общие генетические механизмы. Как отметила исследователь Джессика К. Макафи, "ключевым выводом является то, что существуют различные генетические свойства между генетикой, общей для нескольких расстройств, и генетикой, специфичной для одного расстройства". Это понимание может помочь в создании более эффективных терапевтических подходов.

Ограничения и будущие исследования

Исследователи признают, что их работа имеет некоторые ограничения. Например, проверка с использованием технологии CRISPR была ограничена небольшим количеством примеров. Будущие исследования должны всесторонне изучить все гены-мишени этих вариаций и их механизмы. Кроме того, набор специфических для расстройства вариантов в основном состоял из вариантов, связанных с шизофренией, из-за большего объема доступных данных.

Коллективные усилия

Это исследование стало результатом масштабной совместной работы. Как отметил Джисок Ли, научный сотрудник UNC Chapel Hill, "для крупномасштабных исследований функциональной геномики одному человеку практически невозможно выполнить все. Именно люди занимаются наукой — и именно поэтому мы работаем вместе".

Заключение

Открытие общих генетических вариаций, влияющих на развитие психических расстройств, представляет собой важный шаг вперед в понимании их природы. Это исследование не только проливает свет на сложные механизмы, лежащие в основе этих состояний, но и открывает новые пути для разработки эффективных методов лечения, способных помочь миллионам людей по всему миру.