Мария Карайоргу, доктор медицины, профессор психиатрии, и Джозеф Гогос, доктор медицины, доктор философии, профессор физиологии, клеточной биофизики и нейробиологии, и их команда секвенировали «экзом» — область человеческого генома, которая кодирует белки — 231 больные шизофренией и их здоровые родители. Используя эти данные, они продемонстрировали, что шизофрения возникает в результате коллективного повреждения нескольких генов.«Это исследование помогает определить конкретный генетический механизм, который объясняет некоторую наследственность и клинические проявления шизофрении», — сказал доктор Карайоргу, исполняющий обязанности начальника отдела психиатрической и медицинской генетики Психиатрического института штата Нью-Йорк. «Накопление поврежденных генов, унаследованных от здоровых родителей, приводит к более высокому риску не только развития шизофрении, но и более тяжелых форм заболевания».Шизофрения — тяжелое психическое расстройство, при котором пациенты испытывают галлюцинации, бред, апатию и когнитивные трудности.
Заболевание является относительно распространенным, поражая примерно 1 из 100 человек, и риск развития шизофрении сильно увеличивается, если у члена семьи есть это заболевание. Предыдущие исследования были сосредоточены на поиске отдельных генов, которые могут вызвать шизофрению. Доступность новой высокопроизводительной технологии секвенирования ДНК способствовала более целостному подходу к болезни.Исследователи сравнили данные секвенирования для поиска генетических различий и выявления новых мутаций с потерей функции — которые встречаются реже, но оказывают более серьезное влияние на обычную функцию генов — в случаях шизофрении, которые не были унаследованы от пациентов. родители.
Они обнаружили избыток таких мутаций во множестве генов на разных хромосомах.Используя те же данные секвенирования, исследователи также изучили, какие типы мутаций обычно передаются пациентам с шизофренией от их родителей. Оказывается, многие из них относятся к типам с «потерей функции».
Эти мутации также чаще встречаются в генах с низкой толерантностью к генетической изменчивости.«Эти мутации являются важными указателями на пути к идентификации генов, участвующих в шизофрении», — сказал д-р Карайоргу.Затем исследователи более глубоко изучили данные секвенирования, чтобы попытаться определить биологические функции нарушенных генов, участвующих в шизофрении.
Они смогли проверить две ключевые повреждающие мутации в гене SETD1A, что позволяет предположить, что этот ген вносит значительный вклад в заболевание.SETD1A участвует в процессе, называемом модификацией хроматина. Хроматин — это молекулярный аппарат, который упаковывает ДНК в меньший объем, чтобы она могла поместиться в клетке, и физически регулирует экспрессию генов.
Таким образом, модификация хроматина является важнейшей клеточной активностью.Это открытие согласуется с накопившимися доказательствами того, что повреждение регуляторных генов хроматина является общей чертой различных психических расстройств и нарушений развития нервной системы.
Объединив данные о мутациях из этого и связанных с ним исследований шизофрении, авторы обнаружили, что «регуляция хроматина» была наиболее распространенным описанием генов, которые имели повреждающие мутации.«Клиническим значением этого открытия является возможность использования количества и тяжести мутаций, участвующих в регуляции хроматина, как способа выявления детей с риском развития шизофрении и других нарушений нервного развития», — сказал д-р Гогос. «Изучение способов обратить вспять изменения в хроматической модификации и восстановить экспрессию генов может быть эффективным путем к лечению».
В дальнейших исследованиях секвенирования исследователи надеются идентифицировать и охарактеризовать больше генов, которые могут играть роль в шизофрении, и выяснить общие биологические функции генов.
