Teadlased leiavad skisofreenia taga rakutüüpe
Skisofreenia bioloogiat on raske uurida, kuna selle haigusega on seotud sadu geene. Kuid nüüd on teadlased tuvastanud selle haiguse taga olevad vähesed rakutüübid.
Rahvusvaheline meeskond - eesotsas Rootsi Karolinska Instituudi ja Chapel Hilli Põhja-Carolina ülikooli teadlastega - ütleb, et töö peaks hõlbustama uute, paremate raviviisideni viivate katsete kavandamist.
Aruande koostöö kohta leiab hiljuti ajakirjas avaldatud teadusartiklist Looduse geneetika.
"Selle uuringu tulemuste põhjal," ütleb Karolinska Instituudi meditsiinilise biokeemia ja biofüüsika osakonna dotsent ja uurimisrühma juht Jens Hjerling-Leffler, "anname teadusringkondadele võimaluse keskenduda oma jõupingutusi seal, kus see annab maksimaalse efekti. "
Skisofreenia on raske ja puudega pikaajaline vaimuhaigus, mis mõjutab üle 21 miljoni inimese kogu maailmas.
Haigus kahjustab käitumist ja inimlikke omadusi, mida paljud inimesed, keda see ei mõjuta, võivad enesestmõistetavaks pidada, näiteks taju, mõtlemine, keel, emotsioonid ja "minatunnetus".
Levinumate sümptomite hulka kuuluvad: hallutsinatsioonid, kus kuuldakse hääli ja "nähakse asju", mida teiste sõnul pole; ja pettekujutelmad või valedest tõekspidamistest kinnipidamine.
Meditsiiniline ravi ja psühholoogiline tugi võivad olla tõhusad, kuid isegi selle abiga võib sellise puudega koormuse korral oma maailmas toimetulek raskendada kvalifikatsiooni omandamist, töökoha hoidmist ja produktiivset elu.
Uued vahendid, mis muudavad bioloogilisi uuringuid
Skisofreenia põhjuseid on raske kindlaks teha. Teadlased usuvad, et sellega võivad kaasneda mitmed tegurid, sealhulgas geenide ja keskkonna vastastikune mõju, näiteks probleemid sünnituse ajal ja kokkupuude viirustega.
Geneetiliste tegurite kindlakstegemisel on tehtud märkimisväärseid edusamme, kui võtta arvesse sadu geene, mida uuringud on nüüd skisofreeniaga seostanud.
Kuna aga igal geenil on väike mõju, on see väga raske otsustada, millistele neist uurimiskatsetes ja ravi arendamisel keskenduda.
Selle hiljutise uuringu keskmes on see, kuidas rakutüübid - mida saab iseloomustada geenikaartidega - on seotud haigusega. Sellised uurimisliinid on nüüd võimalikud tänu uuele tööriistale, mida nimetatakse „ühe raku transkriptoomiks“.
Üherakulised transkriptoomikad muudavad meie arusaama bioloogiast, võimaldades teadlastel kvantifitseerida üksikute rakkude geeniekspressiooni taset.
Geeniekspressioonikaardid
Uue uuringu jaoks lõid teadlased aju iga rakutüübi jaoks geeniekspressioonikaardid ja võrdlesid neid sadade skisofreeniaga seotud geenide üksikasjaliku loendiga.
See aitas neil tuvastada spetsiifilised rakutüübid, mis tõenäoliselt põhjustavad häire kõige rohkem, ja ka need, mis tõenäoliselt kõige vähem mõjutavad häiret.
"Me leidsime," märgivad autorid, "et levinud variandi genoomsed tulemused on pidevalt kaardistatud püramiidrakkudega, keskmise suurusega neuronitega (MSN) ja teatud interneuronitega, kuid palju vähem järjekindlalt embrüo-, eellas- või gliiarakkudega.
Nad leidsid ka, et panustavad rakutüübid on seotud teatud aju struktuuride ja osadega ning võivad avaldada "erilist" mõju.
"MSN-idega seotud geneetiline risk," ütlevad autorid, "ei kattunud glutamatergiliste püramiidrakkude ja interneuroonidega, mis viitab sellele, et erinevatel rakutüüpidel on skisofreenias bioloogiliselt erinev roll."
Meeskond soovitab, et leiud võiksid olla uute raviviiside uurimise juhiseks.
Kas eraldada ravimid iga rakutüübi jaoks?
"Üks küsimus on nüüd," selgitab kaasvanema uuringu autor Patrick Sullivan - kes omab professoreid nii Karolinska Instituudi meditsiinilise epidemioloogia kui ka biostatistika osakonnas ning Põhja-Carolina ülikooli geneetika ja psühhiaatria osakonnas -, kas need ajurakud tüübid on seotud skisofreenia kliiniliste tunnustega. ”
Sellised küsimused aitavad näiteks välja selgitada, kas ravivastus on halvem, kui rakutüüp on eriti düsfunktsionaalne. Samuti võivad teist tüüpi rakkude talitlushäired põhjustada pikaajalisi kõrvaltoimeid, näiteks kognitiivseid probleeme.
"Sellel oleks oluline mõju uute ravimeetodite väljatöötamisele, kuna iga kaasatud rakutüübi jaoks võib vaja minna eraldi ravimeid," selgitab prof Sullivan.
Meeskond usub, et tänu uutele tööriistadele, nagu üksikute rakkude transkriptoomika, võime eeldada, et näeme läbimurdeid teiste keeruliste seisundite, näiteks raske depressiooni, autismi ja söömishäirete bioloogia mõistmisel.
"See tähistab üleminekut selles, kuidas saame kasutada suurte geneetiliste uuringute abil haiguste bioloogiat."
Prof Jens Hjerling-Leffler
