Давня вірусна ДНК у геномі людини пов'язана з основними психіатричними розладами

Нове дослідження, проведене Королівським коледжем Лондона, виявило, що тисячі послідовностей ДНК, отриманих із давніх вірусних інфекцій, експресуються в мозку, деякі з яких сприяють схильності до психічних розладів, таких як шизофренія, біполярний розлад та депресія.

Роботу було опубліковано в журналі Nature Communications.

Близько 8% нашого геному складається з послідовностей, які називаються ендогенними ретровірусами людини (HERV), що є продуктами давніх вірусних інфекцій, що сталися сотні тисяч років тому. Донедавна ці «вірусні скам'янілості» вважалися просто «сміттєвою» ДНК, яка не мала жодної важливої функції в організмі. Однак завдяки досягненням у геномних дослідженнях вчені тепер можуть визначити, де ці вірусні скам'янілості розташовані в нашій ДНК, що дозволяє нам краще зрозуміти, коли вони експресуються та які функції вони можуть виконувати.

Це нове дослідження базується на цих досягненнях і вперше показує, що набір специфічних HERV, що експресуються в мозку людини, сприяє схильності до психічних розладів, що є кроком вперед у розумінні складних генетичних компонентів, які сприяють цим станам.

Доктор Тімоті Пауелл, співавтор дослідження та старший викладач Інституту психіатрії, психології та неврології (IoPPN) у Королівському коледжі Лондона, сказав: «Це дослідження використовує новий та надійний підхід для оцінки того, як генетична схильність до психічних розладів залежить від експресії давніх вірусних послідовностей, присутніх у сучасному геномі людини. Наші результати свідчать про те, що ці вірусні послідовності, ймовірно, відіграють важливішу роль у мозку людини, ніж вважалося раніше, зі специфічними профілями експресії HERV, пов’язаними з підвищеною схильністю до деяких психічних розладів».

У дослідженні проаналізовано дані великих генетичних досліджень, в яких взяли участь десятки тисяч людей з психічними розладами та без них, а також інформацію зі зразків мозку, взятих під час розтину у 800 осіб, щоб вивчити, як варіації ДНК, пов'язані з психічними розладами, впливають на експресію HERV.

Хоча більшість генетичних варіантів ризику, пов'язаних з психіатричними діагнозами, впливали на гени з добре відомими біологічними функціями, дослідники виявили, що деякі генетичні варіанти ризику переважно впливали на експресію HERV. Дослідники повідомили про п'ять стійких патернів експресії HERV, пов'язаних з психічними розладами, включаючи два HERV, пов'язані з ризиком шизофренії, один з ризиком як біполярного розладу, так і шизофренії, та один з ризиком депресії.

Д-р Родріго Дуарте, перший автор та науковий співробітник IoPPN у Королівському коледжі Лондона, сказав: «Ми знаємо, що психічні розлади мають значну генетичну складову, причому багато частин геному поступово сприяють сприйнятливості. У нашому дослідженні ми змогли вивчити частини геному, що відповідають HERV, що призвело до ідентифікації п'яти послідовностей, які мають відношення до психічних розладів. Хоча ще незрозуміло, як ці HERV впливають на клітини мозку, спричиняючи підвищений ризик, наші результати свідчать про те, що регулювання їхньої експресії важливе для функціонування мозку».

Доктор Дуглас Ніксон, співавтор дослідження та дослідник Інституту медичних досліджень Файнштайна при Northwell Health, США, сказав: «Потрібні подальші дослідження, щоб зрозуміти точну функцію більшості вірусів HERV, включаючи ті, що були виявлені в нашому дослідженні. Ми вважаємо, що краще розуміння цих стародавніх вірусів та генів, які, як відомо, беруть участь у психічних розладах, може революціонізувати дослідження психічного здоров'я та призвести до розробки нових методів лікування або діагностики цих станів».