Starodavna virusna DNK v človeškem genomu je povezana s hudimi psihiatričnimi motnjami

Nova študija, ki jo je vodil King's College London, je pokazala, da se v možganih izraža na tisoče zaporedij DNK, ki izvirajo iz starodavnih virusnih okužb, nekatera od njih pa prispevajo k dovzetnosti za duševne motnje, kot so shizofrenija, bipolarna motnja in depresija.

Delo je bilo objavljeno v reviji Nature Communications.

Približno 8 % našega genoma sestavljajo zaporedja, imenovana človeški endogeni retrovirusi (HERV), ki so produkti starodavnih virusnih okužb, ki so se zgodile pred več sto tisoč leti. Do nedavnega so ti »virusni fosili« veljali zgolj za »odpadno« DNK, ki v telesu nima pomembne funkcije. Vendar pa lahko znanstveniki zaradi napredka v genomskih raziskavah zdaj določijo, kje se ti virusni fosili nahajajo v naši DNK, kar nam omogoča boljše razumevanje, kdaj se izražajo in katere funkcije lahko opravljajo.

Ta nova študija gradi na teh dosežkih in prvič kaže, da niz specifičnih HERV-jev, izraženih v človeških možganih, prispeva k dovzetnosti za duševne motnje, kar pomeni korak naprej pri razumevanju kompleksnih genetskih komponent, ki prispevajo k tem stanjem.

Dr. Timothy Powell, soavtor študije in višji predavatelj na Inštitutu za psihiatrijo, psihologijo in nevroznanost (IoPPN) na King's Collegeu v Londonu, je dejal: »Ta študija uporablja nov in robusten pristop za oceno, kako na genetsko dovzetnost za psihiatrične motnje vpliva izražanje starodavnih virusnih zaporedij, prisotnih v sodobnem človeškem genomu. Naše ugotovitve kažejo, da imajo ta virusna zaporedja verjetno pomembnejšo vlogo v človeških možganih, kot se je prej mislilo, s specifičnimi profili izražanja HERV, povezanimi s povečano dovzetnostjo za nekatere psihiatrične motnje.«

Študija je analizirala podatke iz velikih genetskih študij, v katere je bilo vključenih več deset tisoč ljudi z duševnimi motnjami in brez njih, ter podatke iz vzorcev možganov, odvzetih pri obdukciji 800 ljudi, da bi preučili, kako variacije DNK, povezane z duševnimi motnjami, vplivajo na izražanje HERV.

Čeprav je večina genetskih variant tveganja, povezanih s psihiatričnimi diagnozami, vplivala na gene z dobro znanimi biološkimi funkcijami, so raziskovalci ugotovili, da so nekatere genetske variante tveganja prednostno vplivale na izražanje HERV. Raziskovalci so poročali o petih robustnih vzorcih izražanja HERV, povezanih s psihiatričnimi motnjami, vključno z dvema HERV, povezanima s tveganjem za shizofrenijo, enim s tveganjem za bipolarno motnjo in shizofrenijo, in enim s tveganjem za depresijo.

Dr. Rodrigo Duarte, prvi avtor in raziskovalni sodelavec IoPPN na King's College London, je dejal: »Vemo, da imajo duševne motnje pomembno genetsko komponento, pri čemer številni deli genoma postopoma prispevajo k dovzetnosti. V naši študiji smo lahko preučili dele genoma, ki ustrezajo HERV-jem, kar je vodilo do identifikacije petih zaporedij, ki so pomembna za duševne motnje. Čeprav še ni jasno, kako ti HERV-ji vplivajo na možganske celice, da povzročijo povečano tveganje, naše ugotovitve kažejo, da je uravnavanje njihovega izražanja pomembno za delovanje možganov.«

Dr. Douglas Nixon, soavtor študije in raziskovalec na Feinstein Institutes for Medical Research pri Northwell Health v ZDA, je dejal: »Potrebne so nadaljnje raziskave, da bi razumeli natančno funkcijo večine HERV-jev, vključno s tistimi, ki so bili identificirani v naši študiji. Verjamemo, da bi boljše razumevanje teh starodavnih virusov in genov, za katere je znano, da so vpleteni v duševne motnje, lahko revolucionarno spremenilo raziskave duševnega zdravja in privedlo do razvoja novih zdravljenj ali diagnostike za te bolezni.«