Nová mapa genů pro duševní nemoci

Mezinárodní tým vědců spolupracoval na identifikaci genů, které chrání nebo vystavují odolnost mozku vůči různým duševním chorobám a Alzheimerově chorobě.

Partnerství zahájené UCLA je největší studií lidských genů zaměřených na duševní zdraví. Kromě definice genů, které ovlivňují duševní zdraví, vědci objevili nové geny, které mohou vysvětlit individuální rozdíly ve velikosti a inteligenci mozku.

Studie je publikována v předem vydaném online vydání Genetika přírody.

"V této studii jsme hledali dvě věci," řekl hlavní autor Paul Thompson, Ph.D., profesor neurologie na UCLA.

"Pátrali jsme po genech, které zvyšují vaše riziko jediné nemoci, kterou mohou zdědit vaše děti." Hledali jsme také faktory, které způsobují atrofii tkání a snižují velikost mozku, což je biologický marker pro dědičné poruchy, jako je schizofrenie, bipolární porucha, deprese, Alzheimerova choroba a demence. “

Před třemi lety se Thompsonova laboratoř spojila s genetiky Drs. Nick Martin a Margaret Wrightová z Queenslandského institutu pro lékařský výzkum v Brisbane v Austrálii; a s genetičkou Dr. Barbarou Franke z Radboud University Nijmegen Medical Center v Nizozemsku.

Tato spolupráce vyústila v iniciativu Project ENIGMA (Enhancing Neuro Imaging Genetics prostřednictvím metaanalýzy), nábor laboratoří pro zobrazování mozku po celém světě za účelem shromáždění jejich mozkových skenů a genomických dat.

"Naše jednotlivá centra nemohla zkontrolovat dostatek mozkových skenů, aby získala konečné výsledky," řekl Thompson, který je také profesorem psychiatrie na Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior na UCLA.

"Sdílením našich dat s projektem ENIGMA jsme vytvořili dostatečně velký vzorek, abychom odhalili jasné vzorce genetické variace a ukázali, jak tyto změny fyzicky mění mozek."

V minulosti neurologové vyšetřovali genomy lidí trpících specifickým onemocněním mozku a česali jejich DNA, aby odhalili společnou variantu.

V této studii vědci z projektu ENIGMA měřili velikost mozku a jeho paměťových center v tisících MRI obrazů od 21 151 zdravých lidí při současném screeningu jejich DNA.

"Dřívější studie odhalily rizikové geny pro běžná onemocnění, ale ne vždy se rozumí, jak tyto geny ovlivňují mozek," vysvětlil Thompson."To vedlo náš tým k celosvětovému screeningu mozkových skenů na geny, které přímo poškozují nebo chrání mozek."

Ve studii výzkumníci projektu ENIGMA zkoumali, zda nějaké genetické variace korelovaly s velikostí mozku. Vědci se zaměřili na genové varianty, které u zdravého člověka vyčerpávají mozkovou tkáň nad normální úroveň.

Velký rozsah projektu umožnil týmu odhalit nové genetické varianty u lidí, kteří mají větší mozek, stejně jako rozdíly v oblastech kritických pro učení a paměť.

Když se vědci zaměřili na DNA lidí, jejichž obrazy ukazovaly menší mozky, našli konzistentní vztah mezi jemnými posuny v genetickém kódu a zmenšenými paměťovými centry.

Stejné geny dále ovlivňovaly mozek stejným způsobem u lidí v různých populacích z Austrálie, Severní Ameriky a Evropy, což naznačuje nové molekulární cíle pro vývoj léků.

"Miliony lidí nesou variace ve své DNA, které pomáhají zvyšovat nebo snižovat náchylnost jejich mozků k široké škále nemocí," řekl Thompson.

"Jakmile identifikujeme gen, můžeme jej zacílit pomocí léku, abychom snížili riziko onemocnění." Lidé také mohou provádět preventivní kroky cvičením, stravou a mentální stimulací, aby vymazali účinky špatného genu. “

Vyšetřovatelé projektu ENIGMA v zajímavém zvratu objevili také geny, které vysvětlují individuální rozdíly v inteligenci. Zjistili, že varianta genu zvaného HMGA2 ovlivňuje velikost mozku i inteligenci člověka.

DNA se skládá ze čtyř bází: A, C, T a G. Lidé, jejichž gen HMGA2 měl na tomto místě genu místo „T“ písmeno „C“, měli větší mozky a ve standardizovaných IQ testech dosáhli vyššího skóre.

"Toto je opravdu vzrušující objev: že změna jednoho písmene vede k většímu mozku," řekl Thompson. "Našli jsme docela jednoznačný důkaz podporující genetické spojení s funkcí mozku a inteligencí." Poprvé máme vodotěsné důkazy o tom, jak tyto geny ovlivňují mozek. To nám dodává nové potenciální zákazníky, jak zprostředkovat jejich dopad. “

Vědci budou dále hledat geny, které ovlivňují způsob zapojení mozku - což je ústřední problém rozvoje Alzheimerovy choroby, autismu a schizofrenie.

Zdroj: UCLA