Uus analüüs on paljastanud üksikasjaliku teabe geneetilise varieerumise kohta ajurakkudes, mis võib sillutada teed selliste haiguste nagu skisofreenia ja Alzheimeri tõve sihipärasele ravile.
Tulemused, millest teatati 23. mail ajakirjas Science, on mitme institutsiooni koostöö tulemus, mida nimetatakse PsychENCODE'iks. 2015. aastal National Institutes of Healthi poolt asutatud PsychENCODE eesmärk on avastada uusi teadmisi neuropsühhiaatriliste haiguste genoomilistest mõjudest. See uuring avaldati koos sellega seotud uuringutega ajakirjades Science, Science Advances ja Science Translational Medicine.
Mark Gerstein, Yale'i meditsiinikooli biomeditsiinilise informaatika Albert L. Williamsi professor ja uue uuringu vanemautor, tõi esile olulise seose geneetika ja neuropsühhiaatriliste haiguste tekkimise tõenäosuse vahel. „Seosed geneetika ja haigustele vastuvõtlikkuse vahel on ajuhaiguste puhul palju suuremad kui vähi või südamehaiguste puhul,“ ütles Gerstein. „Kui teie vanematel on skisofreenia, siis on tõenäosus haigestuda skisofreeniasse palju suurem kui südamehaigustesse, kui teie vanematel on see haigus. Nende ajuga seotud haiguste puhul on väga suur pärilikkus.“
Siiski on mehhanismid, mille kaudu geneetiline varieerumine neid haigusi põhjustab, endiselt ebaselged. „Me tahame mehhanismi mõista,“ selgitas Gerstein. „Mida see geenivariant ajus teeb?“
Oma uuringus püüdsid teadlased paremini mõista geneetilist varieeruvust üksikute ajurakutüüpide lõikes. Nad viisid läbi mitut tüüpi üksikrakukatsed üle 2,8 miljoni raku 388 inimese ajust, sealhulgas tervete inimeste ja skisofreenia, bipolaarse häire, autismispektri häire, posttraumaatilise stressihäire ja Alzheimeri tõve all kannatavate inimeste ajus.
Sellest kogumist tuvastasid teadlased 28 erinevat rakutüüpi ning uurisid geeniekspressiooni ja -regulatsiooni neis. Üks põhianalüüs seostas geeniekspressiooni variantidega „eelnevates“ regulatiivsetes piirkondades, mis võivad mõjutada geeni ekspressiooni. „See on kasulik, sest kui teil on huvipakkuv variant, saate seda nüüd geeniga seostada,“ ütles Gerstein. „Ja see on tõesti võimas, sest see aitab teil variante tõlgendada. See aitab teil mõista, millist mõju nad ajus avaldavad. Ja kuna me vaatasime kõiki rakutüüpe, võimaldavad meie andmed ka seda varianti seostada üksiku rakutüübi toimega.“
Teadlased leidsid, et geenide varieeruvus oli rakutüüpide lõikes suurem kui indiviidide lõikes, eriti neurotransmitterite ja ravimite sihtmärkidega seotud geenide puhul. See leid viitab sellele, et konkreetsetele rakutüüpidele suunatud ravimid on tõenäolisemalt tõhusad erinevate geneetiliste taustade puhul.
Kasutades oma andmeid, kaardistasid teadlased geneetilised regulatiivsed võrgustikud rakutüüpide sees ja rakkudevahelised suhtlusvõrgustikud, integreerides need võrgustikud masinõppe mudelisse. See mudel suutis geneetilise teabe põhjal ennustada, kas inimesel on ajuhaigus, ning tuua esile asjaomased geenid ja rakutüübid, mis on ennustamisega seotud.
Mudel võimaldas teadlastel ka geneetilisi muutusi sisse viia ja jälgida nende mõju võrgustikule ja üksikisiku tervisele, mis pakub potentsiaalseid rakendusi ravimite kavandamisel ja hindamisel.
Koos võivad need leiud toetada neuropsühhiaatriliste haiguste täppismeditsiini lähenemisviise. Konsortsium PsychENCODE on teinud oma tulemused ja mudelid kättesaadavaks teistele teadlastele, eesmärgiga hõlbustada edasisi avastusi selles valdkonnas. „Meie nägemus on, et teadlased, kes on huvitatud konkreetsest geenist või variandist, saavad kasutada meie ressursse, et paremini mõista, mida see ajus teeb, või et ehk leida uusi ravimikandidaate, mida rohkem uurida,“ lõpetas Gerstein.
Lisateave: https://medicalxpress.com/news/2024-05-tracking-cellular-genetic-roots-neuropsychiatric.html
