بررسی تکرارهای DNA ارتباط ژنتیکی را با اسکیزوفرنی نشان می دهد

محققان در بیمارستان کودکان بیمار (SickKids) و مرکز اعتیاد و سلامت روان (CAMH) دریافتند که توالی های DNA مکرر در ژنوم ممکن است در خطر ابتلا به اسکیزوفرنی در افراد نقش داشته باشد.

تکرارهای پشت سر هم دسته ای از توالی DNA هستند که در آن دو یا چند نوکلئوتید، که به عنوان بلوک های سازنده DNA شناخته می شوند، در مجاورت یکدیگر تکرار می شوند. گاهی اوقات این تکرارها زمانی که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شوند، گسترش می یابند. با گسترش یک توالی تکرار، احتمال اینکه ممکن است عملکرد یک ژن را مختل کند افزایش می یابد.

بسط های تکراری پشت سر هم به بیش از 50 بیماری از جمله بیماری هانتینگتون کمک می کند. اطلاعات کمتری در مورد نقش این تکرارهای پشت سر هم در اختلال پیچیده ای مانند اسکیزوفرنی، که تحت تأثیر اثرات انواع مختلف در ژن های مختلف است، شناخته شده است.

به رهبری دکتر رایان یوئن، دانشمند برنامه ژنتیک و زیست شناسی ژنوم در SickKids، و دکتر آن باست، دانشمند ارشد در CAMH و شبکه بهداشت دانشگاه، مطالعه ای که در 12 می 2022 در روانپزشکی مولکولی دریافتند که افراد مبتلا به اسکیزوفرنی دارای تعداد زیادی از گسترش‌های تکراری نادر هستند که معمولاً در جمعیت عمومی یافت نمی‌شوند. این بسط های تکراری پشت سر هم در نزدیکی ژن ها و اغلب همراه با سایر گونه های ژنتیکی که با اسکیزوفرنی مرتبط هستند، قرار دارند.

به عنوان بخشی از این مطالعه، تیم دریافتند که این انبساط ها در ژنوم های توالی افراد با سابقه خانوادگی اسکیزوفرنی نیز وجود دارد.

یوئن می گوید: “این اولین بار است که این گسترش های تکرار نادر در کل ژنوم در اسکیزوفرنی ارزیابی می شود. یافته های ما نشان می دهد که گسترش های تکراری پشت سر هم دسته مهمی از انواع هستند که در خطر اسکیزوفرنی نقش دارند.”

بسط های تکراری پشت سر هم به خطاهایی در نحوه ارتباط نورون های مغز کمک می کند

تکرارهای پشت سر هم به طور کلی در DNA غیر کد کننده یافت می شوند، به این معنی که عملکرد آنها نامشخص است و مطالعه آنها برای محققان دشوار است. محققان یک رویکرد محاسباتی جدید را که توسط Yuen و تیمش در SickKids توسعه داده شده بود، برای جستجو و یافتن بسط های تکراری طولانی مدت نادر در کل ژنوم 257 بزرگسال مبتلا به اسکیزوفرنی که توسط تیم Bassett به دقت ارزیابی شده بود، اعمال کردند. آنها داده ها را با ژنوم 225 فرد بدون بیماری روانپزشکی و همچنین با گروهی متشکل از 2500 نفر از پروژه 1000 ژنوم، یک پایگاه بین المللی ژنوم مقایسه کردند.

این مطالعه نشان داد که انبساط‌های تکراری پشت سر هم به اختلال در عملکرد سیناپس – جایی که نورون‌ها در مغز با یکدیگر متصل می‌شوند و با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند – به احتمال زیاد با ایجاد اختلال در روند تنظیم ژن‌های مرتبط با آنها کمک می‌کند.

این تحقیق به دنبال سایر مطالعات اخیراً منتشر شده است که سایر عوامل خطر اسکیزوفرنی را توصیف می کند – یکی که مناطق مختلف رایج را شناسایی می کند و دومی که بر روی انواع نادر مختل کننده پروتئین تمرکز دارد.

“ما دریافتیم که ژن‌های دارای بسط‌های تکراری پشت سر هم با اکتشافات دیگری که در این زمینه می‌بینیم همپوشانی دارند. مطالعه ما به پر کردن برخی از شکاف‌های دانش ما کمک می‌کند و بر عملکرد مهم عملکردهای سیناپسی در اسکیزوفرنی و همچنین پیچیده تاکید می‌کند. یوئن می گوید که روشی که اسکیزوفرنی توسط انواع مختلفی از انواع ژنتیکی تحت تاثیر قرار می گیرد، می گوید که تیمش قبلاً از همین رویکرد برای پیوند گسترش تکرار پشت سر هم به اختلال طیف اوتیسم استفاده می کرد.

یافته ها به گسترش درک زمینه های ژنتیکی اسکیزوفرنی کمک می کند

باست می‌گوید این یافته‌ها شواهد بیشتری برای مجموعه‌ای از خطرات ژنتیکی زمینه‌ساز اسکیزوفرنی و اختلالات روانپزشکی مرتبط ارائه می‌دهند.

باست می گوید: “با توجه به پیچیدگی بیولوژیکی اسکیزوفرنی، ما امیدواریم که یافته های ما، در ترکیب با سایر مطالعات اخیر در این زمینه، بتوان برای پیشبرد درک بیشتر از این اختلال به عنوان یک بیماری مغزی برای کمک به بی روحی کردن این بیماری استفاده کرد.” این یافته ها یک گام بزرگ رو به جلو برای آینده تحقیقات اسکیزوفرنی است.

یوئن خاطرنشان می کند که مطالعات آینده با اندازه کوهورت بزرگتر برای توصیف بیشتر نقش تکرارهای نادر پشت سر هم در این شرایط مورد نیاز است.

همانطور که ما درک بیشتری از زمینه های ژنتیکی اسکیزوفرنی پیدا می کنیم، روزی می توانیم به سمت آینده ای حرکت کنیم که در آن عوامل خطر ژنتیکی برای فردی کردن رویکردهای درمانی برای بیماران مورد استفاده قرار گیرد.

ارائه شده توسط بیمارستان کودکان بیمار