Nowe badania przeprowadzone w King’s College w Londynie wykazały, że starożytne wirusowe sekwencje DNA, znane jako ludzkie endogenne retrowirusy (HERV), ulegają ekspresji w mózgu i przyczyniają się do podatności na zaburzenia psychiczne. Badanie wykazało, że specyficzne HERV są powiązane ze zwiększonym ryzykiem schizofrenii, choroby afektywnej dwubiegunowej i depresji. Aby odkryć te powiązania, w badaniu przeanalizowano obszerne dane genetyczne i próbki mózgu z sekcji zwłok. Odkrycia sugerują, że zrozumienie roli tych sekwencji wirusowych w funkcjonowaniu mózgu może zrewolucjonizować badania nad zdrowiem psychicznym i prowadzić do nowych metod leczenia i diagnostyki. Źródło: SciTechDaily.com

Najnowsze badania wykazały, że DNA pozostałości starożytnych wirusów w naszym genomie są powiązane ze zwiększoną podatnością na zaburzenia psychiczne, takie jak schizofrenia i depresja. Podkreśla to znaczący, wcześniej niedoceniany wpływ tych sekwencji wirusowych na zdrowie mózgu.

Nowe badania prowadzone przez King’s College London wykazały, że w mózgu ulegają ekspresji tysiące sekwencji DNA pochodzących ze starożytnych infekcji wirusowych, a niektóre z nich przyczyniają się do podatności na zaburzenia psychiczne, takie jak schizofrenia, choroba afektywna dwubiegunowa i depresja.

Opublikowane w Komunikacja przyrodniczabadanie było częściowo finansowane przez Narodowy Instytut Badań nad Zdrowiem i Opieką (NIHR) Maudsley Biomedical Research Center oraz Stany Zjednoczone Narodowy Instytut Zdrowia (NIH).

Około osiem procent naszego genomu składa się z sekwencji zwanych ludzkimi endogennymi retrowirusami (HERV), które są produktami starożytnych infekcji wirusowych, które miały miejsce setki tysięcy lat temu. Do niedawna zakładano, że te „kopalne wirusy” to po prostu śmieciowe DNA, nie pełniące żadnej istotnej funkcji w organizmie. Jednak dzięki postępom w badaniach genomiki naukowcy odkryli obecnie, gdzie w naszym DNA znajdują się te kopalne wirusy, co pozwala nam lepiej zrozumieć, kiedy ulegają ekspresji i jakie mogą pełnić funkcje.

Nowe spojrzenie na zaburzenia psychiczne

To nowe badanie opiera się na tych osiągnięciach i jest pierwszym, które wykazało, że zestaw specyficznych genów HERV ulegających ekspresji w ludzkim mózgu przyczynia się do podatności na zaburzenia psychiczne, co stanowi krok naprzód w zrozumieniu złożonych składników genetycznych, które przyczyniają się do tych schorzeń.

Doktor Timothy Powell, współautor badania i starszy wykładowca w Instytucie Psychiatrii, Psychologii i Neuronauki (IoPPN) w King’s College w Londynie, powiedział: „W badaniu tym zastosowano nowatorskie i solidne podejście do oceny, w jaki sposób podatność genetyczna na zaburzenia psychiczne wywiera wpływ na ekspresję starożytnych sekwencji wirusowych obecnych w genomie współczesnego człowieka. Nasze wyniki sugerują, że te sekwencje wirusowe prawdopodobnie odgrywają ważniejszą rolę w ludzkim mózgu, niż początkowo sądzono, a specyficzne profile ekspresji HERV są powiązane ze zwiększoną podatnością na niektóre zaburzenia psychiczne”.

W badaniu przeanalizowano dane z dużych badań genetycznych z udziałem dziesiątek tysięcy ludzi, zarówno z zaburzeniami psychicznymi, jak i bez, a także informacje z próbek mózgów z sekcji zwłok od 800 osób, aby zbadać, w jaki sposób zmiany DNA powiązane z zaburzeniami psychicznymi wpływają na ekspresję HERV.

Chociaż większość wariantów ryzyka genetycznego powiązanych z diagnozami psychiatrycznymi wpływa na geny o dobrze znanych funkcjach biologicznych, naukowcy odkryli, że niektóre warianty ryzyka genetycznego preferencyjnie wpływają na ekspresję HERV. Naukowcy zgłosili pięć solidnych sygnatur ekspresji HERV związanych z zaburzeniami psychicznymi, w tym dwa HERV powiązane z ryzykiem schizofrenii, jeden związany z ryzykiem zarówno choroby afektywnej dwubiegunowej, jak i schizofrenii, a drugi związany z ryzykiem depresji.

Implikacje i przyszłe kierunki

Dr Rodrigo Duarte, pierwszy autor i pracownik naukowy w IoPPN w King’s College London, powiedział: „Wiemy, że zaburzenia psychiczne mają istotny składnik genetyczny, a wiele części genomu stopniowo przyczynia się do podatności. W naszym badaniu udało nam się zbadać części genomu odpowiadające receptorom HERV, co doprowadziło do identyfikacji pięciu sekwencji istotnych dla zaburzeń psychicznych. Chociaż nie jest jeszcze jasne, w jaki sposób te HERV wpływają na komórki mózgowe, powodując wzrost ryzyka, nasze odkrycia sugerują, że regulacja ich ekspresji jest ważna dla funkcjonowania mózgu”.

Doktor Douglas Nixon, współautor badania i badacz w Feinstein Institutes for Medical Research w Northwell Health w USA, powiedział: „Potrzebne są dalsze badania, aby zrozumieć dokładną funkcję większości HERV, w tym tych zidentyfikowanych w naszych badaniach. badanie. Uważamy, że lepsze zrozumienie tych starożytnych wirusów i znanych genów odpowiedzialnych za zaburzenia psychiczne może zrewolucjonizować badania nad zdrowiem psychicznym i doprowadzić do nowych sposobów leczenia lub diagnozowania tych schorzeń”.

Odniesienie: „Włączenie ludzkich endogennych retrowirusów do badań asocjacyjnych obejmujących cały transkryptom uwydatnia nowe czynniki ryzyka poważnych schorzeń psychiatrycznych” autorstwa Rodrigo RR Duarte, Oliver Pain, Matthew L. Bendall, Miguel de Mulder Rougvie, Jez L. Marston, Sashika Selvackadunco, Claire Troakes , Szi Kay Leung, Rosemary A. Bamford, Jonathan Mill, Paul F. O’Reilly, Deepak P. Srivastava, Douglas F. Nixon i Timothy R. Powell, 22 maja 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-48153-z

Badanie zostało sfinansowane przez Narodowy Instytut Zdrowia.