Древна вирусна ДНК в човешкия геном е свързана с основни психични разстройства

Ново проучване, ръководено от King's College London, установи, че хиляди ДНК последователности, получени от древни вирусни инфекции, се експресират в мозъка, някои от които допринасят за податливостта към психични разстройства като шизофрения, биполярно разстройство и депресия.

Работата е публикувана в списанието Nature Communications.

Около 8% от нашия геном е съставен от последователности, наречени човешки ендогенни ретровируси (HERV), които са продукти на древни вирусни инфекции, възникнали преди стотици хиляди години. Доскоро тези „вирусни фосили“ се смятаха просто за „боклук“ ДНК, която няма важна функция в организма. Въпреки това, благодарение на напредъка в геномните изследвания, учените вече могат да определят къде се намират тези вирусни фосили в нашата ДНК, което ни позволява да разберем по-добре кога се експресират и какви функции могат да изпълняват.

Това ново проучване надгражда тези постижения и показва за първи път, че набор от специфични HERV, експресирани в човешкия мозък, допринасят за податливостта към психични разстройства, което отбелязва стъпка напред в разбирането на сложните генетични компоненти, които допринасят за тези състояния.

Д-р Тимъти Пауъл, съавтор на изследването и старши преподавател в Института по психиатрия, психология и неврология (IoPPN) в Кингс Колидж Лондон, заяви: „Това изследване използва нов и надежден подход за оценка на това как генетичната предразположеност към психиатрични разстройства се влияе от експресията на древни вирусни последователности, присъстващи в съвременния човешки геном. Нашите открития показват, че тези вирусни последователности вероятно играят по-важна роля в човешкия мозък, отколкото се смяташе досега, със специфични профили на експресия на HERV, свързани с повишена предразположеност към някои психиатрични разстройства.“

Проучването анализира данни от големи генетични проучвания, включващи десетки хиляди хора със и без психични разстройства, както и информация от мозъчни проби, взети при аутопсия от 800 души, за да се изследва как ДНК вариациите, свързани с психични разстройства, влияят върху експресията на HERV.

Въпреки че повечето генетични рискови варианти, свързани с психиатрични диагнози, засягат гени с добре познати биологични функции, изследователите установяват, че някои генетични рискови варианти преференциално влияят на експресията на HERV. Изследователите съобщават за пет стабилни модела на експресия на HERV, свързани с психиатрични разстройства, включително два HERV, свързани с риск от шизофрения, един с риск както от биполярно разстройство, така и от шизофрения, и един с риск от депресия.

Д-р Родриго Дуарте, първи автор и научен сътрудник на IoPPN в King's College London, каза: „Знаем, че психичните разстройства имат значителен генетичен компонент, като много части от генома прогресивно допринасят за предразположеността. В нашето проучване успяхме да изследваме частите от генома, съответстващи на HERV, което доведе до идентифицирането на пет последователности, които са свързани с психичните разстройства. Въпреки че все още не е ясно как тези HERV влияят на мозъчните клетки, причинявайки повишен риск, нашите открития показват, че регулирането на тяхната експресия е важно за мозъчната функция.“

Д-р Дъглас Никсън, съавтор на изследването и изследовател в Института за медицински изследвания „Файнщайн“ към Northwell Health, САЩ, заяви: „Необходими са допълнителни изследвания, за да се разбере точната функция на повечето HERV, включително тези, идентифицирани в нашето проучване. Вярваме, че по-доброто разбиране на тези древни вируси и гените, за които е известно, че участват в психичните разстройства, би могло да революционизира изследванията в областта на психичното здраве и да доведе до разработването на нови лечения или диагностика за тези състояния.“