Oamenii de știință au identificat markeri genetici ai tulburării bipolare

Tulburarea bipolară este o boală mintală caracterizată prin schimbări extreme de dispoziție, cu episoade depresive și maniacale alternante. Cercetările anterioare sugerează că tulburarea bipolară are o componentă genetică puternică și se numără printre cele mai ereditare boli psihiatrice.

Pentru a înțelege mai bine factorii genetici care cresc riscul de a dezvolta această tulburare mintală, neurologii și geneticienii au efectuat o serie de studii de asociere la nivelul întregului genom (GWAS). Acestea sunt, în esență, studii care își propun să identifice zone specifice ale genomului uman care sunt asociate cu un risc crescut de a dezvolta tulburare bipolară - aceste zone sunt numite și loci de risc pentru tulburarea bipolară.

Deși studiile anterioare au identificat multe astfel de regiuni, polimorfismele cauzale cu un singur nucleotid (SNP) din această tulburare rămân în mare parte necunoscute. Acestea sunt variantele genetice care contribuie direct la tulburarea bipolară, nu doar ca markeri asociați.

Cercetătorii de la Școala de Medicină Icahn de la Mount Sinai și de la alte instituții au efectuat recent un nou studiu pentru a identifica SNP-urile care contribuie direct la riscul de a dezvolta boala. Constatările lor, publicate în revista Nature Neuroscience, au fost obținute prin analizarea unor seturi mari de date genetice folosind o varietate de tehnici statistice, inclusiv metode de „cartografiere fină”.

„Această lucrare este rezultatul unui efort îndelungat de a înțelege mai bine arhitectura genetică a tulburării bipolare”, a declarat Maria Koromina, prima autoare a lucrării, pentru Medical Xpress. „Studiile GWAS anterioare au identificat 64 de regiuni genomice asociate cu tulburarea bipolară, dar variantele cauzale și genele din aceste regiuni au rămas adesea necunoscute.”

Scopul principal al acestui studiu a fost identificarea potențialelor SNP-uri cauzale care cresc riscul de a dezvolta tulburare bipolară, precum și a genelor cu care sunt asociate. Cercetătorii au analizat datele colectate de Consorțiul Genomului Psihiatric (PGC), o inițiativă internațională de amploare fondată în 2007 care colectează date genetice și medicale de la mii de persoane de origine europeană cu boli mintale, precum și de la persoane sănătoase.

„Pentru a examina variantele genetice care contribuie la riscul de tulburare bipolară, am aplicat metode de cartografiere fină datelor GWAS de la aproximativ 41.917 cazuri de tulburare bipolară și 371.549 persoane de origine europeană”, a explicat Koromina.

„Apoi am integrat aceste descoperiri cu date epigenomice specifice celulelor creierului și diverse loci cantitative de trăsături (QTL) pentru a înțelege modul în care variantele genetice afectează expresia genelor, splicing-ul sau metilarea. Această abordare combinată ne-a permis să identificăm acele variante genetice care sunt mai susceptibile de a contribui la riscul de tulburare bipolară și să le potrivim cu genele candidate cu o încredere mai mare.”

Folosind cartografierea fină, Koromina și colegii ei au reușit să restrângă regiunile genomice identificate în studiile anterioare, identificând în cele din urmă 17 SNP-uri care erau cel mai probabil asociate cu un risc crescut de a dezvolta tulburarea. De asemenea, au legat aceste SNP-uri de gene specifice care reglează dezvoltarea creierului și semnalizarea între neuroni.

„Am identificat mai multe variante cauzale probabile și le-am corelat cu gene despre care se știe că joacă un rol în neurodezvoltare și semnalizarea sinaptică, inclusiv SCN2A, TRANK1, CACNA1B, THSD7A și FURIN”, a spus Koromina.

„În special, trei dintre aceste gene sunt, de asemenea, puternic exprimate în celulele intestinale, susținând o legătură genetică între axa microbiotă-intestin-creier și tulburarea bipolară. De asemenea, am demonstrat că încorporarea efectelor de cartografiere fină în scorurile de risc poligenic (PRS) îmbunătățește acuratețea predictivă a acestora, în special în rândul grupurilor etnice.”

Constatările realizate de Koromina și colegii ei contribuie la îmbunătățirea înțelegerii noastre asupra tulburării bipolare și a bazei sale genetice. Oamenii de știință speră că munca lor va inspira cercetări suplimentare care vizează studierea variantelor genetice identificate. În viitor, munca lor ar putea contribui, de asemenea, la dezvoltarea unor strategii terapeutice care să ia în considerare profilul genetic unic al fiecărui pacient.

„Studiile viitoare s-ar putea concentra pe validarea funcțională a genelor și variantelor prioritare folosind modele precum celulele neuronale editate cu CRISPR și organoidele cerebrale”, a adăugat Koromina. „Aceste experimente vor ajuta la determinarea modului în care aceste variante afectează reglarea genelor și funcția neuronală. În cele din urmă, scopul nostru este de a transforma aceste date genetice în instrumente pentru terapie personalizată.”