Исследование показало, что восемь психических расстройств имеют одни и те же генетические причины
Психиатрические расстройства часто пересекаются и могут затруднять диагностику. Депрессия и тревожность, например, могут сосуществовать и иметь общие симптомы. Шизофрения и нервная анорексия. Аутизм и синдром дефицита внимания и гиперактивности тоже. Но почему?
Жизненный опыт, окружающая среда и генетика могут влиять на психические расстройства, но большая часть этого сводится к вариациям в нашей генетике. За последние несколько лет ученые в области психиатрической генетики обнаружили, что существуют общие генетические нити, которые могут быть связаны и вызывать сосуществующие психические расстройства.
В 2019 году исследователи из Psychiatric Genomics Consortium, Harvard University и UNC School of Medicine выявили 136 «горячих точек» в геноме, связанных с восемью психиатрическими расстройствами. Среди них 109 горячих точек были общими для нескольких расстройств, или «плейотропными». Однако в то время было неясно, чем генетические вариации в этих горячих точках отличаются от тех, которые играют роль только в одном расстройстве.
Новое генетическое исследование, проведенное под руководством Хеджунг Вон, доктора философии, доцента кафедры генетики и Центра нейронауки Университета Северной Каролины, и Патрика Салливана, доктора медицины, FRANZCP, выдающегося профессора психиатрии и генетики Yeargen, успешно разделило функциональные последствия генетических вариантов на две группы. Их выводы, опубликованные в Cell , предполагают, что плейотропные варианты могут быть оптимальными целями для лечения из-за их расширенных ролей в развитии и чувствительности к изменениям.
«Плейотропия традиционно рассматривалась как проблема, поскольку она усложняет классификацию психиатрических расстройств», — сказал Вон. «Однако, если мы сможем понять генетическую основу плейотропии, это может позволить нам разработать методы лечения, нацеленные на эти общие генетические факторы, которые затем могли бы помочь лечить множественные психиатрические расстройства с помощью общей терапии».
Геном человека действует как руководство по эксплуатации организма, содержащее инструкции, которые помогли нам развиться из одной клетки в целостного человека. Однако генетическая основа каждого человека уникальна. Существуют определенные области генома, которые подвержены генетическим вариациям.
Определенные генетические варианты могут влиять на биологические процессы, такие как перепроизводство белка или измененное формирование синапсов, влияя на развитие мозга и способствуя психиатрическим расстройствам. К счастью, исследователи вооружены инструментами, позволяющими отслеживать эти варианты и узнавать больше о происхождении болезней.
Выявление случайных генетических вариантов
В 2019 году международная группа исследователей из Медицинской школы Университета Северной Каролины и Консорциума по психиатрической геномике провели полногеномные исследования ассоциаций (GWAS) по восьми расстройствам: расстройству аутистического спектра, синдрому дефицита внимания и гиперактивности (СДВ), шизофрении, биполярному расстройству, большому депрессивному расстройству, синдрому Туретта, обсессивно-компульсивному расстройству (ОКР) и нервной анорексии, чтобы лучше понять общие генетические основы психических расстройств.
Анализ ранее выявил 136 «горячих точек» на геноме, которые оказывают причинно-следственное воздействие на одно или несколько из восьми психиатрических расстройств. Из них 109 из этих мест были идентичными для более чем одного расстройства.
В рамках своего последнего исследования Вон и его коллеги хотели получить больше информации из генетических вариантов, встроенных в эти 136 «горячих точек». Используя мощную технологию, называемую массовым параллельным репортерным анализом, они стремились определить, какие причинные варианты могут мешать регуляции генов.
Регуляция генов контролирует, как и когда белки производятся в организме, позволяя крошечным машинам выполнять широкий спектр функций в организме. Если определенные варианты мешают этому важному процессу, исследователи могут использовать эту информацию, чтобы сосредоточиться на интересующих вариантах и использовать их в качестве новых целей для лечения.
Сначала исследователи взяли все 17 841 генетических вариантов из 136 « горячих точек » и вставили их в нервные клетки человека, чтобы посмотреть, как они ведут себя в живой системе. После проведения вариантов через массовый параллельный репортерный анализ исследователи обнаружили, что 683 из 17 841 генетических вариантов оказали измеримое влияние на регуляцию генов .
Плейотропные варианты против вариантов, специфичных для расстройства
Затем исследователи разделили 683 варианта на две группы: общие для нескольких расстройств (плейотропные варианты) и специфические для одного расстройства (специфичные для расстройства варианты). Разделив их на категории, исследователи применили проверенный научный метод: сравнили и сопоставили.
Было обнаружено, что плейотропные варианты более активны и более чувствительны к изменениям по сравнению с вариантами, специфичными для расстройств. Исследователи отметили, что плейотропные варианты были активны гораздо дольше во время развития мозга, по сравнению с вариантами, специфичными для заболеваний. Эта расширенная активность предполагает, что плейотропные варианты могут влиять на несколько стадий нейроразвития и потенциально способствовать различным наблюдаемым признакам и расстройствам.
Кроме того, гены, затронутые этими плейотропными вариантами, по-видимому, более чувствительны к изменениям, а это означает, что нарушения в этих генах могут иметь более серьезные последствия для здоровья человека.
«Продуцируемые этими генами белки также тесно связаны с другими белками», — сказал Вон. «Изменения в этих белках, в частности, могут распространяться по сети, потенциально вызывая широкомасштабные эффекты в мозге».
Эти результаты знаменуют собой важный шаг к пониманию того, как генетика способствует общим симптомам при психических расстройствах . Нацеливание на эти варианты, связанные с ними гены и пути может проложить путь к методам лечения, которые одновременно направлены на несколько состояний.