Mokslininkai nustatė bipolinio sutrikimo genetinius žymenis

Bipolinis sutrikimas yra psichinė liga, kuriai būdingi dideli nuotaikų svyravimai, kaitaliojami depresijos ir manijos epizodai. Ankstesni tyrimai rodo, kad bipolinis sutrikimas turi stiprų genetinį komponentą ir yra viena iš labiausiai paveldimų psichikos ligų.

Siekdami geriau suprasti genetinius veiksnius, kurie padidina šio psichikos sutrikimo išsivystymo riziką, neurologai ir genetikai atliko daugybę viso genomo asociacijų tyrimų (GWAS). Tai iš esmės tyrimai, kuriais siekiama nustatyti konkrečias žmogaus genomo sritis, susijusias su padidėjusia bipolinio sutrikimo išsivystymo rizika – šios sritys dar vadinamos BD rizikos lokusais.

Nors ankstesni tyrimai nustatė daug tokių regionų, priežastiniai vieno nukleotido polimorfizmai (SNP) šiame sutrikime išlieka iš esmės nežinomi. Tai genetiniai variantai, kurie tiesiogiai prisideda prie bipolinio sutrikimo, o ne tiesiog yra susiję žymenys.

Icahno medicinos mokyklos Sinajaus kalne ir kitų institucijų tyrėjai neseniai atliko naują tyrimą, siekdami nustatyti SNP, kurie tiesiogiai prisideda prie ligos išsivystymo rizikos. Jų išvados, paskelbtos žurnale „ Nature Neuroscience“, buvo gautos analizuojant didelius genetinius duomenų rinkinius, naudojant įvairius statistinius metodus, įskaitant „tikslaus žemėlapių sudarymo“ metodus.

„Šis darbas yra ilgalaikių pastangų geriau suprasti bipolinio sutrikimo genetinę architektūrą rezultatas“, – „Medical Xpress“ sakė pirmoji straipsnio autorė Maria Koromina. „Ankstesniuose GWAS tyrimuose buvo nustatyti 64 su bipoliniu sutrikimu susiję genomo regionai, tačiau priežastiniai variantai ir genai šiuose regionuose dažnai liko nežinomi.“

Pagrindinis šio tyrimo tikslas buvo nustatyti galimus priežastinius SNP, kurie padidina bipolinio sutrikimo išsivystymo riziką, taip pat genus, su kuriais jie susiję. Tyrėjai analizavo duomenis, kuriuos surinko Psichiatrinio genomo konsorciumas (PGC) – didelė tarptautinė iniciatyva, įkurta 2007 m., renkanti genetinius ir medicininius duomenis iš tūkstančių europiečių kilmės žmonių, sergančių psichikos ligomis, taip pat sveikų asmenų.

„Norėdami ištirti genetinius variantus, kurie prisideda prie bipolinio sutrikimo rizikos, taikėme tikslaus žemėlapių sudarymo metodus maždaug 41 917 bipolinio sutrikimo atvejų ir 371 549 europiečių kilmės kontrolinės grupės GWAS duomenims“, – aiškino Koromina.

„Tuomet šiuos rezultatus integravome su smegenų ląstelėms būdingais epigenominiais duomenimis ir įvairiais kiekybiniais požymių lokusais (QTL), kad suprastume, kaip genetiniai variantai veikia genų raišką, splaisingą ar metilinimą. Šis bendras metodas leido mums nustatyti tuos genetinius variantus, kurie labiau linkę prisidėti prie bipolinio sutrikimo rizikos, ir labiau pasitikėdami juos susieti su kandidatų genais.“

Naudodami tikslų kartografavimą, Koromina ir jos kolegos sugebėjo susiaurinti ankstesniuose tyrimuose nustatytus genomo regionus ir galiausiai nustatyti 17 SNP, kurie buvo labiausiai susiję su padidėjusia sutrikimo išsivystymo rizika. Jie taip pat susiejo šiuos SNP su specifiniais genais, kurie reguliuoja smegenų vystymąsi ir signalizaciją tarp neuronų.

„Nustatėme kelis tikėtinus priežastinius variantus ir susiejome juos su genais, kurie, kaip žinoma, atlieka svarbų vaidmenį neurovystymosi ir sinapsinio signalizavimo procesuose, įskaitant SCN2A, TRANK1, CACNA1B, THSD7A ir FURIN“, – teigė Koromina.

„Pažymėtina, kad trys iš šių genų taip pat yra labai ekspresuojami žarnyno ląstelėse, patvirtindami genetinį ryšį tarp mikrobiotos-žarnyno-smegenų ašies ir bipolinio sutrikimo. Taip pat parodėme, kad įtraukus tikslų žemėlapių sudarymo efektus į poligeninės rizikos balus (PRS), pagerėja jų prognozavimo tikslumas, ypač tarp etninių grupių.“

Korominos ir jos kolegų išvados dar labiau praplečia mūsų supratimą apie bipolinį sutrikimą ir jo genetinį pagrindą. Mokslininkai tikisi, kad jų darbas įkvėps tolesnius tyrimus, skirtus tirti nustatytus genetinius variantus. Ateityje jų darbas taip pat gali prisidėti prie terapinių strategijų, kuriose atsižvelgiama į unikalų kiekvieno paciento genetinį profilį, kūrimo.

„Būsimi tyrimai galėtų būti sutelkti į prioritetinių genų ir variantų funkcinį patvirtinimą, naudojant tokius modelius kaip CRISPR redaguotos neuronų ląstelės ir smegenų organoidai“, – pridūrė Koromina. „Šie eksperimentai padės nustatyti, kaip tiksliai šie variantai veikia genų reguliavimą ir neuronų funkciją. Galiausiai mūsų tikslas yra paversti šiuos genetinius duomenis personalizuotos terapijos įrankiais.“