123RF
Genetyczne czynniki ryzyka zachorowania na schizofrenię
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 12.04.2022
Źródło: Komisja Europejska/CORDIS
| Tagi: | geny, schizofrenia |
Lepsze zrozumienie genetycznego ryzyka zachorowania na schizofrenię, szczególnie na wczesnym etapie życia, może zaowocować skuteczniejszymi i lepiej dopasowanymi interwencjami medycznymi, zanim jeszcze choroba stanie się zaawansowana.
Schorzenie diagnozuje się zwykle między 15. a 35. rokiem życia, na podstawie wielu objawów zwanych psychozą.
– Ze schizofrenią najczęściej wiąże się występowanie objawów psychotycznych, takich jak urojenia i halucynacje, np. słyszenie głosów. Jednakże stopniowe zmiany sposobu myślenia, nastroju i funkcjonowania społecznego często zaczynają się jeszcze przed początkiem psychozy, zwykle w okresie dojrzewania – wyjaśnia kierownik projektu FLOURISH, Alessandro Bertolino, szef wydziału psychiatrii na Uniwersytecie im. Aldo Moro we włoskim Bari.
Uważa się, że skutki działania wielu genów w połączeniu ze stylem życia i czynnikami środowiskowymi odgrywają rolę w rozwoju tej choroby. Niestety, stosowane obecnie techniki obrazowania mózgu oraz techniki badań genetycznych nie wystarczą, by w pełni, w sposób satysfakcjonujący wyjaśnić proces zachorowania na schizofrenię.
– Znamy wiele wariantów genetycznych niosących ze sobą ryzyko zachorowania na schizofrenię. Nie wiemy jednak, na które mechanizmy w mózgu wpływają te warianty. Kluczem do zrozumienia schizofrenii jest sposób, w jaki rozwija się mózg: które geny biorą w tym udział, jak możemy je rozpoznać oraz jak możemy odpowiednio wcześnie ingerować w te procesy – opowiada główny badacz z projektu, Giulio Pergola.
Szlaki konwergencji
Celem projektu FLOURISH, realizowanego przy wsparciu działań Maria Skłodowska-Curie, było wypełnienie tych luk w wiedzy poprzez próby ustalenia szlaków molekularnych konwergencji genetycznego ryzyka schizofrenii.
– Innymi słowy, spróbowaliśmy umieścić geny w ich kontekście. Chcieliśmy zdefiniować, w jaki sposób wspólna ekspresja genów, czyli proces biologiczny, który można z grubsza opisać jako znajdowanie „przyjaciół” genów odpowiadających za ryzyko wystąpienia schizofrenii, zachodzi w ciągu całego cyklu życia, w różnych obszarach mózgu. Najistotniejsze pytanie brzmiało: na jakim etapie życia i w jakim obszarze mózgu wiele genów związanych ze schizofrenią współdziała oraz jak rozwijają się ich wzajemne relacje – wyjaśnia Pergola.
Naukowiec postanowił zbadać, w jaki sposób okres wspólnej ekspresji zmienia te geny w kluczowych obszarach mózgu, takich jak kora przedczołowa, hipokamp oraz prążkowie. Naukowcy zgromadzili dane z neuroobrazowania, aby przeanalizować możliwe połączenia pomiędzy wspólną ekspresją genów a wzorcami w połączeniach w mózgu.
Badacze wykorzystali w tym celu dane od pacjentów w różnym wieku, wpisujących się w różne profile. Najważniejszym celem było ustalenie, jakie zmiany zachodzą w mózgu przed rozwinięciem się schizofrenii.
Dokonano wielu przełomowych odkryć. Ustalono na przykład, że geny odpowiadające za schizofrenię są najsilniej powiązane w korze przedczołowej mniej więcej w okresie narodzin (od życia płodowego do 5. roku życia), zaś w hipokampie i jądrze ogoniastym – w późniejszym okresie życia (od 5. do 25. roku życia).
– Nasze ustalenia sugerują, że procesy biologiczne związane ze schizofrenią zachodzą najpierw w korze przedczołowej, później zaś w hipokampie/prążkowiu – dodaje Pergola.
Naukowcy odkryli również geny, których ekspresja występuje wraz z ekspresją genów odpowiadających za ryzyko wystąpienia genów. Wcześniejsze badania genetyczne nie wykryły takiego powiązania. Te nowo odkryte geny, jak sugeruje Pergola, można wykorzystać jako nowe cele terapeutyczne w farmakoterapii.
– Odkryliśmy też pewne zmiany w połączeniach w mózgu w trakcie zaangażowania w zadania kognitywne poprzez neuroobrazowanie. Zamierzamy dalej je badać, analizując ich przydatność jako potencjalnych markerów, aby sprawniej tworzyć profile osób z grupy ryzyka, mogące pomóc we wczesnych interwencjach – kontynuuje Pergola.
Badacze zamierzają także zbadać niektóre z genów, których powiązania ze schizofrenią niedawno odkryto, wykorzystując w tym celu hodowle komórkowe. Chcą sprawdzić, czy geny te mogą posłużyć do opracowywania nowych sposobów leczenia.
– Ze schizofrenią najczęściej wiąże się występowanie objawów psychotycznych, takich jak urojenia i halucynacje, np. słyszenie głosów. Jednakże stopniowe zmiany sposobu myślenia, nastroju i funkcjonowania społecznego często zaczynają się jeszcze przed początkiem psychozy, zwykle w okresie dojrzewania – wyjaśnia kierownik projektu FLOURISH, Alessandro Bertolino, szef wydziału psychiatrii na Uniwersytecie im. Aldo Moro we włoskim Bari.
Uważa się, że skutki działania wielu genów w połączeniu ze stylem życia i czynnikami środowiskowymi odgrywają rolę w rozwoju tej choroby. Niestety, stosowane obecnie techniki obrazowania mózgu oraz techniki badań genetycznych nie wystarczą, by w pełni, w sposób satysfakcjonujący wyjaśnić proces zachorowania na schizofrenię.
– Znamy wiele wariantów genetycznych niosących ze sobą ryzyko zachorowania na schizofrenię. Nie wiemy jednak, na które mechanizmy w mózgu wpływają te warianty. Kluczem do zrozumienia schizofrenii jest sposób, w jaki rozwija się mózg: które geny biorą w tym udział, jak możemy je rozpoznać oraz jak możemy odpowiednio wcześnie ingerować w te procesy – opowiada główny badacz z projektu, Giulio Pergola.
Szlaki konwergencji
Celem projektu FLOURISH, realizowanego przy wsparciu działań Maria Skłodowska-Curie, było wypełnienie tych luk w wiedzy poprzez próby ustalenia szlaków molekularnych konwergencji genetycznego ryzyka schizofrenii.
– Innymi słowy, spróbowaliśmy umieścić geny w ich kontekście. Chcieliśmy zdefiniować, w jaki sposób wspólna ekspresja genów, czyli proces biologiczny, który można z grubsza opisać jako znajdowanie „przyjaciół” genów odpowiadających za ryzyko wystąpienia schizofrenii, zachodzi w ciągu całego cyklu życia, w różnych obszarach mózgu. Najistotniejsze pytanie brzmiało: na jakim etapie życia i w jakim obszarze mózgu wiele genów związanych ze schizofrenią współdziała oraz jak rozwijają się ich wzajemne relacje – wyjaśnia Pergola.
Naukowiec postanowił zbadać, w jaki sposób okres wspólnej ekspresji zmienia te geny w kluczowych obszarach mózgu, takich jak kora przedczołowa, hipokamp oraz prążkowie. Naukowcy zgromadzili dane z neuroobrazowania, aby przeanalizować możliwe połączenia pomiędzy wspólną ekspresją genów a wzorcami w połączeniach w mózgu.
Badacze wykorzystali w tym celu dane od pacjentów w różnym wieku, wpisujących się w różne profile. Najważniejszym celem było ustalenie, jakie zmiany zachodzą w mózgu przed rozwinięciem się schizofrenii.
Dokonano wielu przełomowych odkryć. Ustalono na przykład, że geny odpowiadające za schizofrenię są najsilniej powiązane w korze przedczołowej mniej więcej w okresie narodzin (od życia płodowego do 5. roku życia), zaś w hipokampie i jądrze ogoniastym – w późniejszym okresie życia (od 5. do 25. roku życia).
– Nasze ustalenia sugerują, że procesy biologiczne związane ze schizofrenią zachodzą najpierw w korze przedczołowej, później zaś w hipokampie/prążkowiu – dodaje Pergola.
Naukowcy odkryli również geny, których ekspresja występuje wraz z ekspresją genów odpowiadających za ryzyko wystąpienia genów. Wcześniejsze badania genetyczne nie wykryły takiego powiązania. Te nowo odkryte geny, jak sugeruje Pergola, można wykorzystać jako nowe cele terapeutyczne w farmakoterapii.
– Odkryliśmy też pewne zmiany w połączeniach w mózgu w trakcie zaangażowania w zadania kognitywne poprzez neuroobrazowanie. Zamierzamy dalej je badać, analizując ich przydatność jako potencjalnych markerów, aby sprawniej tworzyć profile osób z grupy ryzyka, mogące pomóc we wczesnych interwencjach – kontynuuje Pergola.
Badacze zamierzają także zbadać niektóre z genów, których powiązania ze schizofrenią niedawno odkryto, wykorzystując w tym celu hodowle komórkowe. Chcą sprawdzić, czy geny te mogą posłużyć do opracowywania nowych sposobów leczenia.
