Κοντά στη λύση ενός διαχρονικού προβλήματος της ψυχιατρικής βρίσκονται οι επιστήμονες, μετά την πρόσφατη ανακάλυψη ερευνητών για τα γονίδια που μοιράζονται διάφορες νευροψυχιατρικές διαταραχές. Το πρόβλημα δεν είναι άλλο από τα αλληλοεπικαλυπτόμενα συμπτώματα σε πολλές νόσους και διαταραχές από την ψυχική σφαίρα, που καθιστούν τη διάγνωσή τους δύσκολη. Για παράδειγμα, η κατάθλιψη και η αγχώδης διαταραχή μπορεί να συνυπάρχουν με παρόμοιες εκδηλώσεις. Το ίδιο ισχύει για τη σχιζοφρένεια και τη νευρογενή ανορεξία ή τον αυτισμό και τη διαταραχή ελλειμματικής προσοχής/υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ).
Ο συνδυασμός εμπειριών της ζωής, περιβαλλοντικών παραγόντων και γενετικής πίσω από τις νευροψυχιατρικές διαταραχές περιπλέκει την κατάσταση. Εντούτοις, τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες από το πεδίο της ψυχιατρικής γενετικής έχουν ανακαλύψει ότι κοινά γονιδιακά μοτίβα μπορεί να συνδέουν και να προκαλούν συνυπάρχουσες ψυχιατρικές διαταραχές.
Το 2019, ερευνητές από το Psychiatric Genomics Consortium, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, δημοσίευσαν στο Cell τα ευρήματά τους για 136 γενετικούς τόπους (hot spots) στο γονιδίωμα που σχετίζονται με οκτώ ψυχιατρικές διαταραχές [διαταραχές του αυτιστικού φάσματος (ΔΑΦ), ΔΕΠΥ, σχιζοφρένεια, διπολική διαταραχή, μείζων καταθλιπτική διαταραχή, σύνδρομο Tourette, ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή (ΙΨΔ), νευρογενής ανορεξία]. Από αυτούς, οι 109 ήταν κοινοί για περισσότερες από μία διαταραχές, ήταν, δηλαδή, πλειοτροπικοί.
Πλειοτροπία (pleiotropy) καλείται το φαινόμενο όπου ένα μεμονωμένο γονίδιο επηρεάζει πολλαπλά, φαινομενικά άσχετα χαρακτηριστικά ή διαδικασίες στον οργανισμό. Επί παραδείγματι, ένα γονίδιο μπορεί να επηρεάζει ταυτόχρονα τη λειτουργία του εγκεφάλου και το ανοσοποιητικό σύστημα. Στην ψυχική υγεία, φαίνεται πως ορισμένα γονίδια ή γενετικές παραλλαγές μπορούν να οδηγούν συνεργικά σε διαφορετικές ψυχιατρικές διαταραχές, καθιστώντας δύσκολη τη διάκρισή τους.
Εντούτοις, η μελέτη του 2019 δεν είχε αποσαφηνίσει πώς οι παραλλαγές σε αυτούς τους γενετικούς τόπους διέφεραν από εκείνες που σχετίζονταν με μία μόνο διαταραχή.
Δύο τύποι γενετικών παραλλαγών
Προσφάτως, ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τη Hyejung Won, Ph.D., αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Τμήμα Γενετικής και το Κέντρο Νευροεπιστημών του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, και τον Patrick Sullivan, MD, καθηγητή Ψυχιατρικής και Γενετικής, προσπάθησαν να αντλήσουν περισσότερες πληροφορίες από τις γενετικές παραλλαγές που βρίσκονται στους 136 γενετικούς τόπους και να προσδιορίσουν ποιες αιτιώδεις παραλλαγές μπορεί να επηρεάζουν τη γονιδιακή ρύθμιση.
Η γονιδιακή ρύθμιση ελέγχει πώς και πότε παράγονται πρωτεΐνες στο σώμα, οι οποίες επιτελούν πολλές και διαφορετικές λειτουργίες. Ανακαλύπτοντας εάν συγκεκριμένες παραλλαγές παρεμβαίνουν στην εν λόγω διαδικασία, δίνεται η δυνατότητα στους επιστήμονες για νέες θεραπείες, στοχευμένες ειδικά σε αυτές.
Αρχικά, οι ερευνητές εξέτασαν 17.841 γενετικές παραλλαγές από τους 136 τόπους και τις εισήγαγαν σε ανθρώπινα νευρικά κύτταρα για να παρατηρήσουν τη συμπεριφορά τους. Με τη χρήση μαζικής παράλληλης ανάλυσης αναφοράς (massively parallel reporter assay), τεχνικής που χρησιμοποιείται στη μοριακή βιολογία για την ταυτόχρονη μελέτη της δραστηριότητας πολλών περιοχών του DNA που μπορεί να επηρεάζουν τη λειτουργία των γονιδίων, εντόπισαν ότι 683 από αυτές τις παραλλαγές είχαν μετρήσιμη επίδραση στη γονιδιακή ρύθμιση.
Οι ερευνητές χώρισαν τις 683 παραλλαγές σε δύο κατηγορίες: τις πλειοτροπικές (κοινές σε πολλές) και τις ειδικές (συνδέονται με μία μόνο διαταραχή). Συγκρίνοντάς τις, διαπίστωσαν ότι:
- οι πλειοτροπικές παραλλαγές ήταν πιο ενεργές και πιο ευαίσθητες σε αλλαγές
- οι πλειοτροπικές παραλλαγές ήταν ενεργές για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου, επηρεάζοντας πολλαπλά στάδια της νευροανάπτυξης και, πιθανώς, συμβάλλοντας σε διάφορες διαταραχές.
- τα γονίδια που επηρεάζονται από τις πλειοτροπικές παραλλαγές φαίνεται να είναι πιο ευαίσθητα στις μεταβολές. Αυτό σημαίνει ότι τυχόν διαταραχές σε αυτά τα γονίδια μπορεί να έχουν ευρύτερες επιπτώσεις στην υγεία του ανθρώπου.
«Οι πρωτεΐνες που παράγονται από αυτά τα γονίδια είναι επίσης έντονα συνδεδεμένες με άλλες πρωτεΐνες» σημειώνει η Δρ Won. «Οι αλλαγές σε αυτές τις πρωτεΐνες μπορούν να προκαλέσουν κυματιστές επιπτώσεις σε ολόκληρο το δίκτυο, πιθανώς επηρεάζοντας ευρέως τον εγκέφαλο»
Ένα βήμα πιο κοντά σε κοινές θεραπείες
Τα νέα ευρήματά, που δημοσιεύονται στο Cell, αποτελούν σημαντικό βήμα για την κατανόηση του πώς η γενετική συμβάλλει στα κοινά συμπτώματα διαφορετικών ψυχιατρικών διαταραχών. Η στόχευση σε αυτές τις παραλλαγές, τα σχετιζόμενα γονίδια και τις βιολογικές οδούς, θα μπορούσε να ανοίξει νέους δρόμους για την ανάπτυξη μονοθεραπειών για πολλαπλές διαταραχές.
«Η πλειοτροπία παραδοσιακά θεωρείτο πρόκληση, καθώς περιπλέκει την ταξινόμηση των ψυχιατρικών διαταραχών. Ωστόσο, αν κατανοήσουμε τη γενετική βάση της πλειοτροπίας, μπορούμε να αναπτύξουμε θεραπείες που στοχεύουν αυτούς τους κοινούς γενετικούς παράγοντες, αντιμετωπίζοντας πολλές διαταραχές με μία μόνο θεραπεία».
Ο ρόλος του ανθρώπινου γονιδιώματος
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το ανθρώπινο γονιδίωμα λειτουργεί ως το εγχειρίδιο λειτουργίας του σώματος, που περιέχει όλες τις οδηγίες που μας βοήθησαν να αναπτυχθούμε από ένα μόνο κύτταρο σε ολόκληρο τον οργανισμό. Ωστόσο, το γενετικό υπόβαθρο είναι μοναδικό για τον κάθε άνθρωπο, ενώ είναι συγκεκριμένες περιοχές του γονιδιώματος πιο ευάλωτες σε γενετικές παραλλαγές.
Κάποιες γενετικές παραλλαγές μπορούν να επηρεάσουν βασικές βιολογικές διαδικασίες, όπως η υπερπαραγωγή πρωτεϊνών ή η αλλοίωση του σχηματισμού των συνάψεων, γεγονός που επηρεάζει την ανάπτυξη του εγκεφάλου και συμβάλλει στην εμφάνιση ψυχιατρικών διαταραχών. Σήμερα, οι ερευνητές διαθέτουν εργαλεία για την ανίχνευση αυτών των παραλλαγών, με στόχο να κατανοήσουν καλύτερα τις αιτίες των ψυχικών νοσημάτων.
