Научници су идентификовали генетске маркере биполарног поремећаја

Биполарни поремећај је ментална болест коју карактеришу екстремне промене расположења, са смењивањем депресивних и маничних епизода. Претходна истраживања указују на то да биполарни поремећај има јаку генетску компоненту и да је међу најнаследнијим психијатријским болестима.

Да би боље разумели генетске факторе који повећавају ризик од развоја овог менталног поремећаја, неуронаучници и генетичари су спровели низ студија асоцијације на нивоу целог генома (GWAS). То су у суштини студије које имају за циљ да идентификују специфичне области људског генома које су повезане са повећаним ризиком од развоја биполарног поремећаја — ове области се називају и локуси ризика за БД.

Иако су претходни радови идентификовали многе такве регионе, узрочни полиморфизми једног нуклеотида (SNP) у овом поремећају остају углавном непознати. То су генетске варијанте које директно доприносе биполарном поремећају, а не само да су повезани маркери.

Истраживачи са Медицинског факултета Икан на Маунт Синају и других институција недавно су спровели нову студију како би идентификовали SNP-ове који директно доприносе ризику од развоја болести. Њихови налази, објављени у часопису Nature Neuroscience, добијени су анализом великих скупова генетских података коришћењем различитих статистичких техника, укључујући методе „финог мапирања“.

„Овај рад је резултат дугогодишњег напора да се боље разуме генетска архитектура биполарног поремећаја“, рекла је за Медикал Експрес Марија Коромина, прва ауторка рада. „Претходне GWAS студије су идентификовале 64 геномска региона повезана са биполарним поремећајем, али узрочне варијанте и гени унутар ових региона су често остајали непознати.“

Примарни циљ ове студије био је да се идентификују потенцијални узрочни SNP-ови који повећавају ризик од развоја биполарног поремећаја, као и гени са којима су повезани. Истраживачи су анализирали податке које је прикупио Конзорцијум за психијатријски геном (PGC), велика међународна иницијатива основана 2007. године која прикупља генетске и медицинске податке од хиљада људи европског порекла са менталним болестима, као и здравих особа.

„Да бисмо испитали генетске варијанте које доприносе ризику од биполарног поремећаја, применили смо методе финог мапирања на GWAS податке од приближно 41.917 биполарних случајева и 371.549 контрола европског порекла“, објаснила је Коромина.

„Затим смо интегрисали ове налазе са епигеномским подацима специфичним за мождане ћелије и различитим квантитативним локусима особина (QTL) како бисмо разумели како генетске варијанте утичу на експресију гена, сплајсинг или метилацију. Овај комбиновани приступ нам је омогућио да идентификујемо оне генетске варијанте које имају већу вероватноћу да допринесу ризику од биполарног поремећаја и да их са већом поузданошћу упоредимо са кандидатским генима.“

Користећи фино мапирање, Коромина и њене колеге су успеле да сузе геномске регионе идентификоване у претходним студијама, на крају идентификујући 17 SNP-ова који су највероватније били повезани са повећаним ризиком од развоја поремећаја. Такође су повезали ове SNP-ове са специфичним генима који регулишу развој мозга и сигнализацију између неурона.

„Идентификовали смо неколико вероватних узрочних варијанти и повезали их са генима за које се зна да играју улогу у неуроразвоју и синаптичкој сигнализацији, укључујући SCN2A, TRANK1, CACNA1B, THSD7A и FURIN“, рекао је Коромина.

„Приметно је да су три од ових гена такође високо експресована у ћелијама црева, што подржава генетску везу између осе микробиота-црева-мозак и биполарног поремећаја. Такође смо показали да укључивање ефеката финог мапирања у полигенске резултате ризика (PRS) побољшава њихову предиктивну тачност, посебно међу етничким групама.“

Налази Коромине и њених колега додатно унапређују наше разумевање биполарног поремећаја и његове генетске основе. Научници се надају да ће њихов рад инспирисати даља истраживања усмерена на проучавање идентификованих генетских варијанти. У будућности, њихов рад може допринети и развоју терапијских стратегија које узимају у обзир јединствени генетски профил сваког пацијента.

„Будуће студије би се могле фокусирати на функционалну валидацију приоритетних гена и варијанти користећи моделе као што су CRISPR-ом едитоване неуронске ћелије и мождани органоиди“, додала је Коромина. „Ови експерименти ће помоћи да се утврди како тачно ове варијанте утичу на регулацију гена и функцију неурона. На крају крајева, наш циљ је да трансформишемо ове генетске податке у алате за персонализовану терапију.“