Sena vīrusu DNS cilvēka genomā ir saistīta ar nopietniem psihiskiem traucējumiem

Jaunā pētījumā, ko vadīja King's College London, atklāts, ka smadzenēs tiek ekspresētas tūkstošiem DNS sekvenču, kas iegūtas no senām vīrusu infekcijām, un dažas no tām veicina uzņēmību pret garīgiem traucējumiem, piemēram, šizofrēniju, bipolāriem traucējumiem un depresiju.

Darbs tika publicēts žurnālā Nature Communications.

Aptuveni 8% no mūsu genoma veido sekvences, ko sauc par cilvēka endogēnajiem retrovīrusiem (HERV), kas ir seno vīrusu infekciju produkti, kas notika pirms simtiem tūkstošu gadu. Vēl nesen šīs "vīrusu fosilijas" tika uzskatītas par vienkārši "atkritumu" DNS, kam organismā nav nekādas svarīgas funkcijas. Tomēr, pateicoties genomikas pētījumu sasniegumiem, zinātnieki tagad var noteikt, kur šīs vīrusu fosilijas atrodas mūsu DNS, ļaujot mums labāk izprast, kad tās tiek ekspresētas un kādas funkcijas tās varētu pildīt.

Šis jaunais pētījums balstās uz šiem sasniegumiem un pirmo reizi parāda, ka cilvēka smadzenēs ekspresēts specifisku HERV kopums veicina uzņēmību pret garīgās veselības traucējumiem, iezīmējot soli uz priekšu sarežģīto ģenētisko komponentu izpratnē, kas veicina šos stāvokļus.

Pētījuma līdzautors un King's College London Psihiatrijas, psiholoģijas un neirozinātnes institūta (IoPPN) vecākais lektors Dr. Timotijs Pauels sacīja: "Šajā pētījumā tiek izmantota jauna un stabila pieeja, lai novērtētu, kā ģenētisko uzņēmību pret psihiskiem traucējumiem ietekmē seno vīrusu sekvenču ekspresija, kas atrodas mūsdienu cilvēka genomā. Mūsu atklājumi liecina, ka šīm vīrusu sekvencēm, visticamāk, ir nozīmīgāka loma cilvēka smadzenēs nekā iepriekš uzskatīts, un specifiski HERV ekspresijas profili ir saistīti ar paaugstinātu uzņēmību pret dažiem psihiskiem traucējumiem."

Pētījumā tika analizēti dati no lieliem ģenētiskiem pētījumiem, kuros piedalījās desmitiem tūkstošu cilvēku ar un bez garīgās veselības traucējumiem, kā arī informācija no smadzeņu paraugiem, kas tika ņemti autopsijas laikā no 800 cilvēkiem, lai pārbaudītu, kā ar garīgās veselības traucējumiem saistītās DNS variācijas ietekmē HERV ekspresiju.

Lai gan lielākā daļa ar psihiatriskajām diagnozēm saistīto ģenētiskā riska variantu ietekmēja gēnus ar labi zināmām bioloģiskām funkcijām, pētnieki atklāja, ka daži ģenētiskā riska varianti priekšroku dod HERV ekspresijai. Pētnieki ziņoja par pieciem spēcīgiem HERV ekspresijas modeļiem, kas saistīti ar psihiskiem traucējumiem, tostarp diviem HERV, kas saistīti ar šizofrēnijas risku, vienu ar bipolāru traucējumu un šizofrēnijas risku un vienu ar depresijas risku.

Dr. Rodrigo Duarte, pirmais autors un IoPPN pētnieks King's College Londonā, teica: "Mēs zinām, ka garīgajiem traucējumiem ir nozīmīga ģenētiska komponente, un daudzas genoma daļas pakāpeniski veicina uzņēmību pret tiem. Mūsu pētījumā mēs varējām pārbaudīt genoma daļas, kas atbilst HERV, tādējādi identificējot piecas sekvences, kas ir būtiskas garīgajiem traucējumiem. Lai gan vēl nav skaidrs, kā šie HERV ietekmē smadzeņu šūnas, radot paaugstinātu risku, mūsu atklājumi liecina, ka to ekspresijas regulēšana ir svarīga smadzeņu darbībai."

Pētījuma līdzautors un pētnieks Dr. Duglass Niksons no Feinšteina Medicīnas pētījumu institūtiem Northwell Health slimnīcā, ASV, sacīja: "Ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai izprastu precīzu vairuma HERV, tostarp mūsu pētījumā identificēto, funkciju. Mēs uzskatām, ka labāka izpratne par šiem senajiem vīrusiem un gēniem, kas, kā zināms, ir iesaistīti garīgās veselības traucējumos, varētu revolucionizēt garīgās veselības pētījumus un novest pie jaunu ārstēšanas metožu vai diagnostikas izstrādes šiem stāvokļiem."