Критично важливе генетичне відкриття дозволило науковцям підібрати ключик до «чорної скриньки» шизофренії
Стівен Маккерол
Вперше в історії вивчення цієї хвороби вченим вдалося простежити молекулярні процеси у мозку, які є спусковим механізмом шизофренії. Дослідники, що брали участь у фундаментальному дослідженні, результати якого було опубліковано в журналі Nature 27 січня, кажуть, що виявлений генетичний процес, ймовірно, розкриває, що саме на нейронному рівні пішло неправильним шляхом в організмі молодої особи з таким жахливим діагнозом.
Зі слів Стівена Гаймана, директора Стенлі Центру для психіатричних досліджень Броад інституту в Массачусетському технологічному інституті (МІТ), результати цього дослідження є поворотним пунктом у вивченні шизофренії і мають величезний потенціал для раннього її виявлення та для нових методів лікування, які було важко навіть уявити собі ще от буквально рік тому. Гайман, колишній директор Національного Інституту психічного здоров'я, називає це «найважливішим механістичним дослідженням механізмів шизофренії за всю історію вивчення».
«Я старий, зашкарублий, скептичний скептик, — каже Стівен, — але від цих результатів у мене голова пішла обертом».
Команда дослідників, ядром якої були вчені з інституту Броад, Гарвардського медичного інституту та Бостонського дитячого шпиталю, виявила, що ризик виникнення шизофренії різко зростає, якщо людина успадкувала варіації гену, який відповідає за синаптичний прунінґ (synaptic pruning —«обрізка синапсів»). Це нормальний і здоровий процес скорочення числа не потрібних більше нервових закінчень, який відбувається під час дорослішання.
У пацієнтів із шизофренією зміна одної-єдиної позиції у послідовності ДНК призводить до того, що під «обрізку» маркується занадто багато синапсів, внаслідок чого процес виходить з-під контролю і призводить до аномальної втрати сірої речовини.
Як пояснює співавтор дослідження, нейробіолог Бет Стівенс, задіяні гени покривають нейрони сиґналами «з'їжте-мене»: «Позначається занадто багато синапсів, і вони просто пожираються».
Ерік Ландер, директор-засновник інституту Броад, певен, що це неймовірний прорив: «Дослідники взялися за те, що вважалося "чорною скринькою"…, і як наслідок — вони дозволили нам вперше заглянути всередину. І це призводить до далекосяжних наслідків».
Відкриття відбулося у доволі стислі терміни. У липні 2014 року дослідники інституту Броад опублікували результати найбільшого генетичного дослідження шизофренії, внаслідок якого було виявлено більше 100 місць у ДНК, пов'язаних із шизофренією. Базуючись на цьому дослідженні, генетик Стівен Маккерол проаналізував дані близько 29 000 випадків шизофренії, 36 000 представників контрольної групи і 700 результатів розтину. Інформація бралася з десятків інших досліджень, проведених у 22 країнах світу, що зібрані у єдиній базі даних, так званому Консорціумі психіатричної геноміки.
Найбільше вирізнялася одна область геному. За її подібність до обрисів хмарочосів Нью-Йорк сіті дослідники назвали її «Манхеттенською ділянкою». Найвищий пік припадав на шосту хромосому, де Маккерол з командою відкрили варіацію гену. З його слів, «темним закутком людського геному» був ген С4, який, внаслідок «вражаючого рівня» розмаїття, було дуже важко дешифрувати.
Ген С4, а з ним і багато інших генів, що містяться в районі шостої хромосоми, залучені в процеси імунної системи, які спрямовані на знищення патогенів та подібних до них молекулярних уламків у мозку. Дослідники виявили одну з варіацій С4, яка була найбільше пов'язана з ризиком виникнення шизофренії: C4A.
За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, на шизофренію хворіють більше 25 мільйонів людей в усьому світі, у тому від двох до трьох мільйонів американців. Це один з найсерйозніших психічних розладів, який характеризується ще й високим рівнем спадковості. Економічний тягар від шизофренії в США оцінюють у десятки мільярдів доларів.
Протягом усього часу вивчення хвороби існували сотні теорій, проте одним з найбільших і найтриваліших питань щодо шизофренії залишалося питання про те, як пов'язані між собою три речі: очевидна роль молекул імунної системи у виникненні розладу, типова маніфестація хвороби протягом пізнього підліткового віку або раннього повноліття і зменшення сірої речовини, спостережуване під час розтинів пацієнтів.
«Особливістю отриманих результатів, — зазначає Маккерол, — є те, що вони допомагають зрозуміти багато інших речей. Думаю, що наше дослідження вирізняє те, що ми отримали результат, який добре пояснює результати попередників, і те, що ми знайшли молекулу, на яку вказують десятки тисяч генетичних даних різноманітних досліджень».
Автори наголошують на тому, що їхні відкриття, які поєднують фундаментальну науку з великомасштабним аналізом генетичних досліджень, стали можливими тільки завдяки незвично високому рівню міждисциплінарної співпраці експертів з генетики, молекулярної біології, нейробіології розвитку та імунології.
«Ще п'ять років тому це було би неможливо, — вважає Гайман, — оскільки дане дослідження вимагало здатності подавати величезні масиви даних з різних областей науки… Раніше науковці справді опиралися співпраці, їх мислення перебувало в "ері фараонів", тобто люди реально воліли радше бути похованими зі своїми даними».
Дослідження демонструє абсолютно новий підхід до вивчення шизофренії, який не використовувався десятиліттями. Майже всі психіатричні медикаменти намагаються зупинити психотичний тип мислення, хоч експерти й погоджуються з думкою, що психоз — просто один зі симптомів. І до того ж такий, що досить пізно проявляється. Однією з найголовніших проблем будь-якого психіатричного дослідника — і це відрізняє їх від усіх інших медичних дослідників — є те, що шизофренію неможливо вирізати з мозку і повивчати під мікроскопом. Плюс те, що нема жодних прикладів з тваринного світу.
Але нині, каже Стівенс, усе змінилося: «Тепер для випрацювання кращих моделей ми маємо молекулярний механізм, молекулярний шлях і ген».
Але це не означає, що ліки від шизофренії майже знайдено.
«Це перша і захоплююча підказка, можливо, навіть найважливіша з усіх, які ми будь-коли діставали, але на отримання ліків підуть десятиліття, — вважає Гайман. — Надія — це прекрасна річ. Неправдиві обіцянки — ні».
Amy Ellis Nutt
Scientists open the ‘black box’ of schizophrenia with dramatic genetic discovery
The Washington Post, 27.01.2016
Зреферував РомкоБомко