Учени са идентифицирали генетични маркери на биполярно разстройство

Биполярното разстройство е психично заболяване, характеризиращо се с екстремни промени в настроението, с редуващи се депресивни и маниакални епизоди. Минали изследвания показват, че биполярното разстройство има силен генетичен компонент и е сред най-наследствените психиатрични заболявания.

За да разберат по-добре генетичните фактори, които увеличават риска от развитие на това психично разстройство, невролозите и генетици са провели редица геномни асоциативни проучвания (GWAS). Това са по същество проучвания, които целят да идентифицират специфични области от човешкия геном, които са свързани с повишен риск от развитие на биполярно разстройство – тези области се наричат още локуси на риска от биполярно разстройство.

Въпреки че предишни изследвания са идентифицирали много такива региони, причинните еднонуклеотидни полиморфизми (SNP) в разстройството остават до голяма степен неизвестни. Това са генетичните варианти, които пряко допринасят за биполярно разстройство, а не просто са свързани маркери.

Изследователи от Медицинския факултет на Icahn в Mount Sinai и други институции наскоро проведоха ново проучване, за да идентифицират SNPs, които пряко допринасят за риска от развитие на заболяването. Техните открития, публикувани в списание Nature Neuroscience, са получени чрез анализ на големи генетични набори от данни, използващи различни статистически техники, включително методи за „фино картографиране“.

„Тази работа е резултат от дългогодишни усилия за по-добро разбиране на генетичната архитектура на биполярното разстройство“, каза Мария Коромина, първият автор на статията, пред Medical Xpress. „Предишни GWAS проучвания са идентифицирали 64 геномни региона, свързани с биполярно разстройство, но причинно-следствените варианти и гени в тези региони често са оставали неизвестни.“

Основната цел на това проучване беше да се идентифицират потенциални причинни SNP, които увеличават риска от развитие на биполярно разстройство, както и гените, с които са свързани. Изследователите анализираха данни, събрани от Консорциума за психиатричен геном (PGC), голяма международна инициатива, основана през 2007 г., която събира генетични и медицински данни от хиляди хора от европейски произход с психични заболявания, както и от здрави индивиди.

„За да изследваме генетичните варианти, които допринасят за риска от биполярно разстройство, приложихме методи за фино картографиране към данните от GWAS от приблизително 41 917 случая на биполярно разстройство и 371 549 контроли от европейски произход“, обясни Коромина.

„След това интегрирахме тези открития със специфични за мозъчните клетки епигеномни данни и различни локуси на количествени характеристики (QTL), за да разберем как генетичните варианти влияят на генната експресия, сплайсинга или метилирането. Този комбиниран подход ни позволи да идентифицираме онези генетични варианти, които е по-вероятно да допринесат за риска от биполярно разстройство, и да ги съпоставим с кандидат-гени с по-голяма увереност.“

Използвайки фино картографиране, Коромина и нейните колеги успяха да стеснят обхвата на геномните региони, идентифицирани в предишни проучвания, като в крайна сметка идентифицираха 17 SNP, които най-вероятно са свързани с повишен риск от развитие на разстройството. Те също така свързаха тези SNP със специфични гени, които регулират развитието на мозъка и сигнализацията между невроните.

„Идентифицирахме няколко вероятни причинно-следствени варианта и ги свързахме с гени, за които е известно, че играят роля в невроразвитието и синаптичната сигнализация, включително SCN2A, TRANK1, CACNA1B, THSD7A и FURIN“, каза Коромина.

„Забележително е, че три от тези гени са силно експресирани и в чревните клетки, което подкрепя генетична връзка между оста микробиота-черва-мозък и биполярно разстройство. Също така демонстрирахме, че включването на ефекти на фино картографиране в полигенните рискови оценки (PRS) подобрява тяхната предсказваща точност, особено сред етническите групи.“

Констатациите на Коромина и нейните колеги допълнително разширяват разбирането ни за биполярното разстройство и неговата генетична основа. Учените се надяват, че работата им ще вдъхнови по-нататъшни изследвания, насочени към изучаване на идентифицираните генетични варианти. В бъдеще работата им може да допринесе и за разработването на терапевтични стратегии, които отчитат уникалния генетичен профил на всеки пациент.

„Бъдещите изследвания биха могли да се фокусират върху функционално валидиране на приоритетни гени и варианти, използвайки модели като CRISPR-редактирани невронни клетки и мозъчни органоиди“, добави Коромина. „Тези експерименти ще помогнат да се определи как точно тези варианти влияят на генната регулация и невронната функция. В крайна сметка нашата цел е да трансформираме тези генетични данни в инструменти за персонализирана терапия.“