Starobylá vírusová DNA v ľudskom genóme súvisí so závažnými psychickými poruchami

Nová štúdia vedená King's College London zistila, že v mozgu sa exprimujú tisíce sekvencií DNA odvodených zo starovekých vírusových infekcií, z ktorých niektoré prispievajú k náchylnosti na duševné poruchy, ako je schizofrénia, bipolárna porucha a depresia.

Práca bola publikovaná v časopise Nature Communications.

Približne 8 % nášho genómu tvoria sekvencie nazývané ľudské endogénne retrovírusy (HERV), ktoré sú produktmi starovekých vírusových infekcií, ku ktorým došlo pred stovkami tisíc rokov. Až donedávna sa tieto „vírusové fosílie“ považovali za jednoducho „odpadovú“ DNA, ktorá v tele nemala žiadnu dôležitú funkciu. Vďaka pokroku v genomickom výskume však vedci teraz dokážu určiť, kde sa tieto vírusové fosílie v našej DNA nachádzajú, čo nám umožňuje lepšie pochopiť, kedy sa exprimujú a aké funkcie môžu plniť.

Táto nová štúdia stavia na týchto pokrokoch a po prvýkrát ukazuje, že súbor špecifických HERV exprimovaných v ľudskom mozgu prispieva k náchylnosti na duševné poruchy, čo predstavuje krok vpred v pochopení komplexných genetických zložiek, ktoré prispievajú k týmto stavom.

Dr. Timothy Powell, spoluautor štúdie a vedúci prednášajúci na Inštitúte psychiatrie, psychológie a neurovedy (IoPPN) na King's College v Londýne, povedal: „Táto štúdia využíva nový a robustný prístup na posúdenie toho, ako je genetická náchylnosť na psychiatrické poruchy ovplyvnená expresiou starých vírusových sekvencií prítomných v modernom ľudskom genóme. Naše zistenia naznačujú, že tieto vírusové sekvencie pravdepodobne hrajú dôležitejšiu úlohu v ľudskom mozgu, ako sa doteraz predpokladalo, pričom špecifické profily expresie HERV sú spojené so zvýšenou náchylnosťou na niektoré psychiatrické poruchy.“

Štúdia analyzovala údaje z rozsiahlych genetických štúdií zahŕňajúcich desiatky tisíc ľudí s duševnými poruchami a bez nich, ako aj informácie zo vzoriek mozgu odobratých pri pitve od 800 ľudí, aby preskúmala, ako variácie DNA spojené s duševnými poruchami ovplyvňujú expresiu HERV.

Hoci väčšina genetických rizikových variantov spojených s psychiatrickými diagnózami ovplyvňovala gény so známymi biologickými funkciami, výskumníci zistili, že niektoré genetické rizikové varianty preferenčne ovplyvňovali expresiu HERV. Výskumníci uviedli päť robustných vzorcov expresie HERV spojených s psychiatrickými poruchami, vrátane dvoch HERV spojených s rizikom schizofrénie, jedného s rizikom bipolárnej poruchy aj schizofrénie a jedného s rizikom depresie.

Dr. Rodrigo Duarte, prvý autor a výskumný pracovník IoPPN na King's College London, povedal: „Vieme, že duševné poruchy majú významnú genetickú zložku, pričom mnohé časti genómu postupne prispievajú k náchylnosti. V našej štúdii sme boli schopní preskúmať časti genómu zodpovedajúce HERV, čo viedlo k identifikácii piatich sekvencií, ktoré sú relevantné pre duševné poruchy. Hoci zatiaľ nie je jasné, ako tieto HERV ovplyvňujú mozgové bunky a spôsobujú zvýšené riziko, naše zistenia naznačujú, že regulácia ich expresie je dôležitá pre funkciu mozgu.“

Dr. Douglas Nixon, spoluautor štúdie a výskumník vo Feinstein Institutes for Medical Research v Northwell Health v USA, povedal: „Na pochopenie presnej funkcie väčšiny HERV, vrátane tých identifikovaných v našej štúdii, je potrebný ďalší výskum. Veríme, že lepšie pochopenie týchto starovekých vírusov a génov, o ktorých je známe, že sa podieľajú na duševných poruchách, by mohlo spôsobiť revolúciu vo výskume duševného zdravia a viesť k vývoju nových liečebných postupov alebo diagnostiky týchto stavov.“