Novija istraživanja pronašla su indicije da je koren šizofrenije i bipolarnih poremećaja takozvani mračni gen. On može da sadrži proteine važne za funkcionisanje mozga, ali koji takođe mogu da pojačaju rizik od ovih bolesti.
- Šizofrenija i bipolarni poremećaji
- Nasledna komponenta
- Šta je mračni gen?
- Mračni gen i novorazvijeni regioni mozga
- Kako mračni gen utiče na razvoj mozga?
Šizofrenija i bipolarni poremećaji
Šizofrenija i bipolarni poremećaj su teške i uporne mentalne bolesti koje mogu imati dubok uticaj na živote ljudi. Šizofrenija remeti razmišljanje i ponašanje i može izazvati psihozu, što dovodi do halucinacija i zabluda. Bipolarni poremećaj uključuje ekstremne promene raspoloženja između depresije i manije. Stanje takođe može izazvati psihozu, što otežava razlikovanje od šizofrenije.
Oba stanja mogu biti nasledna. Studije blizanaca su otkrile da genetika čini otprilike 70% sklonosti osobe da razvije bipolarni poremećaj ili šizofreniju. Faktori okoline čine preostalih 30%.
Nasledna komponenta
Ovaj visok stepen naslednosti predstavlja zagonetku biolozima jer je rasprostranjenost ovih stanja na oko 1% populacije širom sveta. Obično, ako određena varijanta gena ozbiljno ograničava prosečan broj održivog potomstva koje pojedinci proizvode, poznato kao reproduktivna sposobnost, prirodna selekcija će na kraju eliminisati tu varijantu iz populacije.
Jedno od objašnjenja za upornost šizofrenije i bipolarne bolesti je da geni koji povećavaju rizik od ovih bolesti mogu takođe povećati reproduktivnu sposobnost – na primer, podsticanjem kreativnosti – kod ljudi koji nose gene, ali ne razvijaju ova stanja. Prema ovoj hipotezi, genetske mutacije koje su se pojavile relativno nedavno u ljudskoj evoluciji omogućile su nam da razvijemo jedinstvene kognitivne sposobnosti naše vrste, ali po cenu povećane ranjivosti na psihozu.
Međutim, genetsko istraživanje za testiranje ove ideje nije dalo uverljive rezultate.
Šta je mračni gen?
Još jedna zagonetka je da sve varijante gena koje povećavaju rizik od šizofrenije koje su naučnici do sada otkrili čine samo 7% ukupnog rizika. Prema genetičarima sa Univerziteta Kembridž u Velikoj Britaniji, problem je u tome što su se geni koji izazivaju bolesti tražili na pogrešnom mestu.
Oni veruju da većina genetskih uzroka psihoze možda leži izvan konvencionalnih gena – koji čine samo 1-2% ljudskog genoma – u onome što je poznato kao mračni gen.
„Tradicionalna definicija gena je previše konzervativna i odvratila je naučnike od istraživanja funkcije ostatka genoma“, kaže prvi autor studije Čaitanja Eradi, dr. student na Univerzitetu.
Genetičari na Kembridžu i drugde nedavno su otkrili da možda postoje „skriveni“ geni za koje je teško čitati trenutne tehnologije sekvenciranja. Oni nazivaju ove skrivene gene „novim otvorenim okvirima za čitanje.“
„Kada pogledamo van regiona DNK klasifikovanih kao geni, vidimo da ceo ljudski genom ima sposobnost da pravi proteine, a ne samo gene. Pronašli smo nove proteine koji su uključeni u biološke procese i koji su nefunkcionalni u poremećajima kao što su šizofrenija i bipolarni poremećaj“, kaže Eradi.
Mračni gen i novorazvijeni regioni mozga
Eradi i njene kolege fokusirale su se na regione genoma koji regulišu ljudske osobine i, stoga, verovatno su igrali važnu ulogu u nedavnoj evoluciji. Oni su tražili različito izražene nove otvorene okvire za čitanje, ili skrivene gene, unutar ovih regiona koji imaju različite nivoe aktivnosti kod ljudi sa šizofrenijom ili bipolarnim u poređenju sa kontrolnim učesnicima bez ovih stanja.
Istraživači su izvukli bazu podataka genoma pod nazivom „PsichENCODE“ da bi identifikovali 56 novih otvorenih okvira za čitanje povezanih sa šizofrenijom i 40 ovih otvorenih okvira za čitanje povezanih sa bipolarnim poremećajem.
Oni izveštavaju da neki od ovih takozvanih mračnih gena proizvode proteine koji bi mogli poslužiti kao mete lekova za nove tretmane.
„Ovo otvara ogroman potencijal za nove mete koje se mogu suprotstaviti“, kaže dr Sudakaran Prabakaran, koji je bio na Univerzitetu u Kembridžu kada je sprovodio istraživanje i viši je autor izveštaja.
„Zaista je uzbudljivo jer niko nikada ranije nije tražio dalje od [konvencionalno definisanih gena] tragove za razumevanje i lečenje ovih stanja“, dodaje on.
Dr Prabakaran je napustio svoju funkciju na Univerzitetu u Kembridžu 2021. godine da bi stvorio kompaniju pod nazivom NonEkomics, koja ima za cilj razvoj i plasiranje novih lekova i dijagnostike na osnovu ovih i drugih otkrića. On je za Medical News Today rekao da je u toku dalji rad na utvrđivanju funkcije novoidentifikovanih proteina.
„Predvideli smo potencijalne funkcije na osnovu računarske analize i podelili te rezultate u radu, ali za svaki od novih otvorenih okvira za čitanje posebno, moramo da izvršimo dubinsku analizu strukture-funkcije, što sada radimo“, rekao je Dr Prabakaran.
Drugi mračni geni koje je tim identifikovao proizvode proteine koji mogu pomoći da se napravi razlika između šizofrenije i bipolarnog poremećaja ili proceni rizik od samoubistva. Međutim, zbog ograničenih podataka kojima su imali pristup za studiju, objasnio je dr Prabakaran, oni veruju da su identifikovali samo mali podskup novih otvorenih okvira za čitanje uključenih u ova dva stanja.
Kako mračni gen utiče na razvoj mozga?
„U radu smo pokazali da su ovi novi otvoreni okviri čitanja prisutni u nedavno razvijenim regionima ljudskog genoma koji su u korelaciji sa lokacijama genetske osetljivosti na šizofreniju i bipolarni poremećaj“, rekao je dr Prabakaran.
Autori spekulišu da mračni geni koje su identifikovali u ovim nedavno evoluiranim delovima ljudskog genoma mogu igrati vitalnu ulogu u razvoju mozga. Oni mogu biti odgovorni za jedinstvene ljudske kognitivne sposobnosti koje poboljšavaju reproduktivnu sposobnost.
Međutim, nepoznati faktori životne sredine mogu izazvati šizofreniju ili bipolarni poremećaj kod ljudi koji imaju određene varijante ovih skrivenih gena.