Naukowcy odkryli typy komórek odpowiedzialne za schizofrenię
Biologia schizofrenii jest trudna do zbadania, ponieważ w chorobie zaangażowane są setki genów. Ale teraz naukowcy zidentyfikowali kilka typów komórek odpowiedzialnych za tę chorobę.
Międzynarodowy zespół - kierowany przez naukowców z Karolinska Institutet w Szwecji i University of North Carolina w Chapel Hill - twierdzi, że prace powinny ułatwić projektowanie eksperymentów prowadzących do nowych, ulepszonych metod leczenia.
Opis wspólnych wysiłków można znaleźć w artykule naukowym, który został niedawno opublikowany w czasopiśmie Nature Genetics.
„Dzięki wynikom tego badania”, mówi współautor badania, Jens Hjerling-Leffler, adiunkt i kierownik grupy badawczej na Wydziale Biochemii Medycznej i Biofizyki w Karolinska Institutet, „dajemy społeczności naukowej szansę skupienia się ich wysiłki tam, gdzie przyniesie to maksymalny efekt. ”
Schizofrenia to ciężka i długotrwała choroba psychiczna prowadząca do niepełnosprawności, która dotyka ponad 21 milionów osób na całym świecie.
Choroba upośledza zachowanie i cechy ludzkie, które wielu zdrowych ludzi może uznać za coś oczywistego, takie jak percepcja, myślenie, język, emocje i „poczucie siebie”.
Typowe objawy to: halucynacje, podczas których słychać głosy i „widać”, o których inni mówią, że ich nie ma; i złudzenia lub trzymanie się fałszywych przekonań.
Leczenie i wsparcie psychologiczne mogą być skuteczne, ale nawet przy takiej pomocy radzenie sobie na świecie z takim obciążeniem powodującym niepełnosprawność może bardzo utrudnić zdobycie kwalifikacji, utrzymanie pracy i prowadzenie produktywnego życia.
Nowe narzędzia „zmieniające” badania biologiczne
Trudno jest określić przyczyny schizofrenii. Naukowcy są przekonani, że może być zaangażowanych kilka czynników, w tym interakcje między genami a środowiskiem, takie jak problemy podczas porodu i narażenie na wirusy.
Poczyniono znaczne postępy w identyfikacji czynników genetycznych, jeśli weźmiemy pod uwagę setki genów, które badania powiązały teraz ze schizofrenią.
Ponieważ jednak każdy gen wywiera niewielki wpływ, bardzo trudno jest zdecydować, na którym z nich należy się skupić w eksperymentach badawczych i opracowywaniu leczenia.
Przedmiotem ostatnich badań jest związek między typami komórek - które można scharakteryzować za pomocą map genów - a chorobami. Takie kierunki badań są teraz możliwe dzięki nowemu narzędziu zwanemu „transkryptomiką jednokomórkową”.
Transkryptomika jednokomórkowa „zmienia nasze rozumienie biologii”, umożliwiając naukowcom ilościowe określenie poziomów ekspresji genów w pojedynczych komórkach.
Mapy ekspresji genów
W ramach nowego badania naukowcy stworzyli mapy ekspresji genów dla każdego typu komórek w mózgu i porównali je ze szczegółową listą setek genów związanych ze schizofrenią.
Pomogło im to zidentyfikować konkretne typy komórek, które prawdopodobnie przyczyniają się w największym stopniu do zaburzenia, a także te, które prawdopodobnie przyczyniają się najmniej.
„Stwierdziliśmy”, zauważają autorzy, „że wyniki genomiczne w typowym wariancie były konsekwentnie mapowane na komórki piramidalne, średnie neurony kolczaste (MSN) i niektóre interneurony, ale znacznie mniej konsekwentnie na komórki embrionalne, progenitorowe lub glejowe”.
Odkryli również, że typy komórek przyczyniających się do tego są powiązane z określonymi strukturami i częściami mózgu i mogą wywierać „odrębne” skutki.
„Ryzyko genetyczne związane z MSN”, kontynuują autorzy, „nie pokrywało się z ryzykiem związanym z glutaminergicznymi komórkami piramidalnymi i interneuronami, co sugeruje, że różne typy komórek mają biologicznie różne role w schizofrenii”.
Zespół sugeruje, że odkrycia mogą posłużyć jako „mapa drogowa” dla badań nad nowymi terapiami.
„Oddzielne leki dla każdego typu komórki?”
„Teraz jedno pytanie” - wyjaśnia współautor badania Patrick Sullivan - który jest profesorem zarówno na Wydziale Epidemiologii Medycznej i Biostatystyki w Karolinska Institutet, jak i na Wydziale Genetyki i Psychiatrii Uniwersytetu Północnej Karoliny - „czy te komórki mózgowe typy są związane z klinicznymi cechami schizofrenii ”.
Takie pytania pomagają na przykład dowiedzieć się, czy odpowiedź na leczenie jest gorsza, jeśli typ komórki jest szczególnie dysfunkcyjny. Ponadto dysfunkcja innego typu komórki może prowadzić do długotrwałych skutków ubocznych, takich jak problemy poznawcze.
„Miałoby to ważne konsekwencje dla rozwoju nowych terapii, ponieważ dla każdego typu komórek mogą być wymagane oddzielne leki” - wyjaśnia prof. Sullivan.
Zespół jest przekonany, że dzięki nowym narzędziom, takim jak transkryptomika jednokomórkowa, możemy spodziewać się przełomów w zrozumieniu biologii innych złożonych chorób, takich jak duża depresja, autyzm i zaburzenia odżywiania.
„To oznacza zmianę w sposobie, w jaki możemy wykorzystać duże badania genetyczne, aby zrozumieć biologię choroby”.
Prof. Jens Hjerling-Leffler
