Учените откриват клетъчните типове зад шизофренията
Биологията на шизофренията е трудна за изследване, тъй като стотици гени са замесени в болестта. Но сега учените са идентифицирали малкото клетъчни типове зад болестта.
Международният екип, ръководен от изследователи от Karolinska Institutet в Швеция и Университета на Северна Каролина в Chapel Hill, казва, че работата трябва да улесни проектирането на експерименти, които водят до нови, подобрени лечения.
Отчет за съвместните усилия може да се намери в научна статия, публикувана наскоро в списанието Генетика на природата.
„С резултатите от това проучване - казва съ-старшият автор на изследването Йенс Херлинг-Лефлер, асистент и ръководител на изследователска група в Катедрата по медицинска биохимия и биофизика в Karolinska Institutet,„ ние даваме на научната общност шанс да се съсредоточи усилията им, където това ще даде максимален ефект. "
Шизофренията е тежко и инвалидизиращо дългосрочно психично заболяване, което засяга повече от 21 милиона души по целия свят.
Болестта нарушава поведението и човешките качества, които много незасегнати хора биха могли да приемат за даденост, като възприятие, мислене, език, емоции и „чувство за себе си“.
Общите симптоми включват: халюцинации, при които се чуват гласове и „виждат се неща“, които според другите не са там; и заблуди или задържане на вярвания, които са фалшиви.
Медицинското лечение и психологическата подкрепа могат да бъдат ефективни, но дори и с тази помощ, управлението на един път в света с такава инвалидизираща тежест може много да затрудни придобиването на квалификация, задържането на работа и воденето на продуктивен живот.
Нови инструменти, „трансформиращи“ биологични изследвания
Причините за шизофренията се оказват трудни за установяване. Учените смятат, че могат да участват няколко фактора, включително взаимодействия между гените и околната среда, като проблеми по време на раждането и излагане на вируси.
Постигнат е значителен напредък в идентифицирането на генетичните фактори, ако вземем предвид стотиците гени, които проучванията сега свързват с шизофренията.
Тъй като обаче всеки ген има само малък ефект, това прави много трудно да се реши върху кои да се фокусира в изследователските експерименти и развитието на лечението.
Фокусът на това скорошно проучване е върху това как клетъчните типове - които могат да бъдат характеризирани с генни карти - са свързани с болестта. Подобни линии на изследване вече са възможни благодарение на нов инструмент, наречен „едноклетъчна транскриптомия“.
Едноклетъчната транскриптомика „трансформира нашето разбиране за биологията“, като позволява на учените да определят количествено нивата на генна експресия в единични клетки.
Карти за експресия на гени
За новото проучване изследователите създадоха карти за генна експресия за всеки тип клетки в мозъка и ги сравниха с подробния списък на стотиците гени, свързани с шизофренията.
Това им помогна да идентифицират специфичните клетъчни типове, които вероятно допринасят най-много за разстройството, както и тези, които е вероятно да допринесат най-малко.
„Установихме“, отбелязват авторите, „че геномните резултати с често срещан вариант последователно се картографират на пирамидални клетки, средно бодливи неврони (MSN) и някои интернейрони, но далеч по-малко последователно на ембрионални, предшественици или глиални клетки“.
Те също така откриха, че допринасящите клетъчни типове са свързани с определени структури и части на мозъка и могат да упражняват „различни“ ефекти.
"Генетичният риск, свързан с MSN," продължават да казват авторите, "не се припокрива с този на глутаматергичните пирамидални клетки и интернейрони, което предполага, че различните типове клетки имат биологично различни роли в шизофренията."
Екипът предполага, че констатациите могат да служат като „пътна карта“ за изследване на нови лечения.
‘Отделни лекарства за всеки тип клетки?’
„Един въпрос сега“, обяснява съ-старшият автор на изследването Патрик Съливан - който е професор в катедрата по медицинска епидемиология и биостатистика в института „Каролинска“ и в катедрата по генетика и психиатрия в Университета на Северна Каролина - „дали тези мозъчни клетки типовете са свързани с клиничните особености на шизофренията. "
Такива въпроси помагат, например, да се установи дали отговорът на лечението е по-лош, ако клетъчният тип е особено нефункционален. Също така, дисфункцията в друг тип клетки може да доведе до дългосрочни странични ефекти като когнитивни проблеми.
„Това би имало важни последици за разработването на нови лечения, тъй като може да са необходими отделни лекарства за всеки засегнат тип клетки“, обяснява проф. Съливан.
Екипът вярва, че благодарение на новите инструменти като едноклетъчната транскриптомика можем да очакваме да видим пробиви в нашето разбиране за биологията на други сложни състояния, като тежка депресия, аутизъм и хранителни разстройства.
„Това бележи преход в начина, по който можем да използваме големи генетични изследвания, за да разберем биологията на болестта.“
Проф. Йенс Херлинг-Лефлер
