Zaburzenia neurorozwojowe i psychiatryczne, takie jak schizofrenia, choroba afektywna dwubiegunowa, autyzm i depresja, mają głęboki wpływ na dotknięte nimi jednostki i społeczeństwo.
Narodowy Instytut Zdrowia Psychicznego powołał konsorcjum SSPsyGene, które zrzesza czołowych badaczy w celu zbadania 250 genów wysokiego ryzyka, które prawdopodobnie przyczyniają się do tych zaburzeń. Mutując te geny w ludzkich komórkach macierzystych i analizując skutki, badacze chcą odkryć czynniki genetyczne tych schorzeń i utorować drogę dla bardziej skutecznych metod leczenia.
Zrozumienie podłoża genetycznego zaburzeń neurorozwojowych
Zaburzenia neurorozwojowe i psychiatryczne (NPD), w tym schizofrenia, choroba afektywna dwubiegunowa, autyzm i depresja, są szkodliwe dla poszczególnych osób, ich rodzin i społeczeństwa jako całości, a w wielu przypadkach nadal brakuje skutecznych metod leczenia. Staje się coraz bardziej jasne, że mutacje genetyczne w niektórych genach mogą zwiększać prawdopodobieństwo zachorowania na NPD. Do tej pory zidentyfikowano kilkaset tych „genów ryzyka”, ale ich rola w związku z NPD pozostaje tajemnicą.
„Bardzo niewiele wiadomo na temat podstawowej funkcji większości tych genów, a to, co wiemy, często pochodzi z pracy nad liniami komórek nowotworowych, a nie z typami komórek mózgowych” – mówi. S– mówi David Panchision, szef oddziału badań nad neuronauką rozwojową i genomiczną w Narodowym Instytucie Zdrowia Psychicznego (NIMH), który stał na czele programu SSPsyGene mającego na celu sprostanie temu wyzwaniu.
„W związku z tym nadal nie rozumiemy, w jaki sposób zmiany w tych genach mogą działać indywidualnie lub w połączeniu, przyczyniając się do zaburzeń neurorozwojowych i psychiatrycznych”.
Uruchomienie SSPsyGene: nowej inicjatywy w badaniach nad zdrowiem psychicznym
Aby rozwiązać ten problem, Narodowy Instytut Zdrowia Psychicznego (NIMH) powołał konsorcjum o nazwie SSPsyGene w 2023 r. zjednoczenie zespołów badawczych z renomowanych amerykańskich uniwersytetów, których wspólnym celem jest scharakteryzowanie genetycznego pochodzenia NPD, koncentrując się na 250 wybranych genach wysokiego ryzyka.
Wśród autorów są Jubao Duan, Endeavour Health (dawniej NorthShore University Health System) i Uniwersytet w ChicagoUSA i Zhiping Pang, Rutgers University, USA wraz ze swoimi zespołami, którzy opracowali metodę mutowania genów ryzyka NPD w ludzkich komórkach macierzystych na dużą skalę. W zmodyfikowanych komórkach wybrany gen ryzyka NPD zostaje zmutowany w taki sposób, że nie tworzy już funkcjonalnego białka. Zmodyfikowane komórki macierzyste można następnie przekształcić w neurony i inne komórki mózgowe, aby modelować konsekwencje mutacji genów ryzyka w uproszczonej, laboratoryjnej wersji ludzkiego mózgu.
W początkowej fazie projektu zespoły przetestowały 23 geny ryzyka NPD, o których mowa w pracy opublikowanej w niedawnym artykule w czasopiśmie Trzon Raporty komórkowe. Powstałe linie komórek macierzystych zostaną udostępnione innym badaczom na całym świecie, aby ułatwić badania nad tymi genami ryzyka i ich udziałem w NPD.
W przyszłych pracach Pang, Duan i pozostali członkowie konsorcjum połączą siły, aby wygenerować linie zmutowanych komórek macierzystych dla znacznie większej liczby genów ryzyka, a ostatecznym celem będzie zrozumienie genetycznych przyczyn NPD i opracowanie lepszych metod leczenia.
„Mamy nadzieję, że ta wspólna praca wygeneruje niezwykle istotne zasoby dla społeczności zajmującej się badaniami nad neuronauką i psychiatrią” – mówi Panchision.
Odniesienie: „Scaled and Efficient Derivation of Loss of Function Alleles in Risk Genes for Neurodevelopmental and Psychiatric Disorders in Human iPSC” 12 września 2024 r., Raporty dotyczące komórek macierzystych.
DOI: 10.1016/j.stemcr.2024.08.003
