Названы восемь психических расстройств, имеющих одни и те же генетические причины

Психические расстройства часто накладываются друг на друга, что может затруднить диагностику. Депрессия и тревога, например, могут сосуществовать и иметь общие симптомы. Шизофрения и нервная анорексия, аутизм и синдром дефицита внимания/гиперактивности тоже. Но почему?

Жизненный опыт, окружающая среда и генетика — все это может влиять на психические расстройства, но во многом это сводится к изменениям в нашей генетике. За последние несколько лет ученые в области психиатрической генетики обнаружили, что существуют общие генетические нити, которые могут связывать и вызывать сопутствующие психические расстройства.

В 2019 году исследователи из Консорциума психиатрической геномики Гарвардского университета и Медицинской школы UNC определили 136 «горячих точек» в геноме, которые связаны с восемью психическими расстройствами. Среди них 109 горячих точек были общими для множественных расстройств, или «плейотропных». Тем не менее, в то время было неясно, как генетические вариации в этих горячих точках отличаются от тех, которые играют роль только в одном расстройстве.

Новое генетическое исследование, проведенное под руководством Хечжун Вона, доктора философии, доцента кафедры генетики и Центра неврологии UNC, и Патрика Салливана, доктора медицинских наук, заслуженного профессора психиатрии и генетики Yeargen, успешно разделило функциональные последствия генетических вариантов на две группы. Их результаты, которые были опубликованы в журнале Cell, позволяют предположить, что плейотропные варианты могут быть оптимальными мишенями для лечения из-за их расширенной роли в развитии и чувствительности к изменениям.

«Плейотропия традиционно рассматривалась как проблема, потому что она усложняет классификацию психических расстройств», — сказал Вон. «Однако, если мы сможем понять генетическую основу плейотропии, это может позволить нам разработать методы лечения, нацеленные на эти общие генетические факторы, которые затем могут помочь в лечении множественных психических расстройств с помощью общей терапии».

Геном человека выступает в качестве руководства по эксплуатации организма, содержащего инструкции, которые помогли нам развиться из одной клетки в цельного человека. Тем не менее, генетическая основа каждого человека уникальна. Существуют определенные участки генома, которые подвержены генетическим вариациям.

Определенные генетические варианты могут влиять на биологические процессы, такие как перепроизводство белка или изменение формирования синапсов, влияя на развитие мозга и способствуя психическим расстройствам. К счастью, исследователи вооружены инструментами для отслеживания этих вариантов и получения дополнительной информации о происхождении болезней.

Выявление случайных генетических вариантов

В 2019 году международная группа исследователей из Медицинской школы UNC и Консорциума психиатрической геномики провела полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) по восьми расстройствам: расстройство аутистического спектра, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВ), шизофрения, биполярное расстройство, большое депрессивное расстройство, синдром Туретта, обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) и нервная анорексия, чтобы лучше понять общие генетические основы психиатрических расстройств.

Анализ ранее выявил 136 «горячих точек» на геноме, которые оказывают причинное влияние на одно или несколько из восьми психических расстройств. Из них 109 из этих мест были идентичны по более чем одному расстройству.

В рамках своего последнего исследования Вон и его коллеги хотели получить больше информации о генетических вариантах, встроенных в эти 136 «горячих точек». Используя мощную технологию, называемую массово-параллельным репортерным анализом, они стремились определить, какие причинные варианты могут вмешиваться в регуляцию генов.

Регуляция генов контролирует, как и когда белки производятся в организме, позволяя крошечным машинам выполнять широкий спектр функций в организме. Если определенные варианты мешают этому важному процессу, исследователи могут использовать эту информацию, чтобы сосредоточиться на интересующих вариантах и использовать их в качестве новых мишеней для лечения.

Сначала исследователи взяли все 17 841 генетический вариант из 136 «горячих точек» и вставили их в нервные клетки человека, чтобы увидеть, как они ведут себя в живой системе. Проведя варианты через массово параллельный репортерный анализ, исследователи обнаружили, что 683 из 17 841 генетического варианта оказывают измеримое влияние на регуляцию генов.

Плейотропные варианты в сравнении с вариантами, специфичными для расстройств

Затем исследователи разделили 683 варианта на две группы: те, которые являются общими для нескольких расстройств (плейотропные варианты) и те, которые специфичны для одного расстройства (варианты, специфичные для расстройства). Разделив их на категории, исследователи применили проверенный научный метод: сравнили и сопоставили.

Было обнаружено, что плейотропные варианты более активны и более чувствительны к изменениям по сравнению с вариантами, специфичными для расстройства. Исследователи отметили, что плеотропные варианты были активны гораздо дольше во время развития мозга, по сравнению с вариантами, специфичными для конкретного заболевания. Эта расширенная активность позволяет предположить, что плейотропные варианты могут влиять на несколько стадий развития нервной системы и потенциально способствовать развитию различных наблюдаемых черт и расстройств.

Кроме того, гены, затронутые этими плейотропными вариантами, по-видимому, более чувствительны к изменениям, а это означает, что нарушения в этих генах могут оказывать большее влияние на здоровье человека.

«Белки, продуцируемые этими генами, также тесно связаны с другими белками», — сказал Вон. «Изменения в этих белках, в частности, могут распространяться по сети, потенциально вызывая широкомасштабные последствия для мозга».

Эти результаты знаменуют собой важный шаг на пути к пониманию того, как генетика способствует развитию общих симптомов при психических расстройствах. Нацеливание на эти варианты, связанные с ними гены и пути может проложить путь к лечению, направленному на одновременное лечение нескольких заболеваний.