Исследователи открыли новое понимание генетических механизмов, лежащих в основе биполярного расстройства (БР). Команда ученых сосредоточилась на мозаичных вариантах — новых мутациях, происходящих на стадиях развития. Ученые обнаружили, что участники с БР имели мозаичные варианты, обогащенными генами, связанными с нарушениями развития и расстройствами аутистического спектра. Кроме того, у участников БР были обнаружены значительные гетероплазматические мутации в митохондриальных генах тРНК. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Molecular Psychiatry.
Биполярное расстройство — что важно знать
Биполярное расстройство (БР) — серьезное психическое заболевание, которым страдает около 1% людей. Симптомы БР включают внезапное начало депрессивного настроения с потерей интереса, которое чередуется с маниакальным состоянием гиперактивности.
Страдания пациентов и социальная значимость этого расстройства требуют постоянного терапевтического лечения. Существующие методы лечения, хотя и жизненно важные для пациентов с БР, однако не являются идеальным решением, учитывая их потенциальные побочные эффекты и резистентность к лечению. Это требует разработки более эффективных методов лечения, включая прецизионную медицину.
Однако основным препятствием для этого процесса является наше ограниченное понимание основных биологических механизмов БР, то есть его патогенеза и генетическую составляющую.
Несколько исследований связали БР с наследственными мутациями, но последние геномные исследования в настоящее время сосредоточены на вариантах соматической мозаики — новых мутациях, возникающих на стадиях развития — как еще одном возможном механизме психических расстройств, таких как БР.
В новом исследовании, ученые под руководством Масаки Нисиока (Masaki Nishioka) из Университета Дзюнтендо (Juntendo University), Япония, исследовали связь между мозаичными вариантами и риском развития БР. В исследовательскую группу входили доктор Тадафуми Като (Tadafumi Kato) из Университета Дзюнтендо и доктор Ацуши Таката (Atsushi Takata) из Центра исследований мозга RIKEN.
«Большинство анализов, изучающих генетические механизмы БР, включают извлечение информации из мутаций, которые являются общими для всех клеток пациентов. Однако мозаичные мутации de novo или соматические мутации, возникающие в процессе развития, не являются общими для всех клеток. Мы очень мало знаем о том, как эти мутации влияют на такие заболевания, как БР. Поэтому в нашем исследовании мы предположили, что вредные мозаичные варианты de novo (mDNV) в генах, связанных с нарушениями развития, могут играть роль в патологии БР», — объясняет доктор Нишиока.
Материалы и методы исследования
Команда исследователей набрала 235 участников с БР и 39 участников контрольной группы без психических расстройств. Ученые собрали образцы крови или слюны участников и проанализировали ДНК, извлеченную из этих образцов, с помощью секвенирования глубокого экзома (DES) для обнаружения мозаичных вариантов, возникших на раннем этапе развития.
Результаты исследования
У участников с БР наблюдались мозаичные варианты, обогащенные генами, ответственными за нарушение развития (НР) и расстройство аутистического спектра (РАС). Более того, белки, кодируемые генами НР/РАС, с белками мозаичных вариантов были тесно связаны и имели больше межбелковых взаимодействий, чем ожидалось.
Удивительно, но учёные также обнаружили значительные гетероплазматические мутации (еще один класс мозаичных вариантов) в митохондриальных генах тРНК участников с БР. (Для справки: известно, что некоторые мутации тРНК являются патогенными для других заболеваний.)
Это открытие дополняет другие исследования, показавшие, что у пациентов с митохондриальными заболеваниями часто проявляются симптомы биполярного расстройства или шизофрении. Также, эти результаты показывают, что молекулярные механизмы, лежащие в основе НР/РАС, также могут способствовать развитию БР скомпрометированным образом посредством мозаичных мутаций.
Более того, ученые предполагают, что варианты митохондриальной тРНК могут быть связаны с БР, несмотря на отсутствие у пациента явных симптомов митохондриальных заболеваний.
С помощью этого исследования ученые демонстрируют, что мозаичные мутации, особенно в генах нарушений развития нервной системы и генах митохондриальных тРНК, могут быть вовлечены в патофизиологию БР.
Нисиока заключает: «Наше исследование проливает новый свет на генетическую архитектуру БР и дает больше информации о патологическом вкладе мозаичных вариантов в заболевания человека. Это потенциально может проложить путь и ускорить новые исследования для разработки более эффективных и точных лекарственных препаратов для лечения БР и других психических расстройств».
Статья по теме: Чем отличается биполярное расстройство от шизофрении
