Ассоциация исследователей разработала самые масштабные и детальные многоразмерные карты сетей генной регуляции в мозге людей с психическими расстройствами и без них. В этих картах детально представлены многие регуляторные элементы, координирующие биологические пути мозга и его клеточные функции. В исследовании использовались посмертные ткани мозга от 2500 доноров с целью картографирования генно-регуляторных сетей на различных стадиях развития мозга и при разнообразных расстройствах мозга.
«Эти революционные данные дают новое представление о том где, как и когда генетический риск способствует психическим расстройствам, таким как шизофрения, пост-травматический стресс, и депрессия», — говорит Джошуа А. Гордон, M.D., Ph.D., директор Национального института психического здоровья (NIMH). «Кроме того, находящиеся в свободном доступе критически важные ресурсы помогут исследователям выявить генетические варианты, которые скорее всего играют причинную роль в развитии психических расстройств, и идентифицировать потенциальные молекулярные цели для применения новых терапевтических средств».
Результаты исследования опубликованы в 15 изданиях, включая Science, Science Advances, и Scientific Reports. В исследовании сообщается о результатах по ключевым темам:
- Анализ на уровне популяции, где связываются генетические варианты, регуляторные элементы и различные молекулярные формы экспрессированных генов с регуляторными сетями на клеточном уровне, как в развивающемся, так и во взрослом мозге.
- Карты одноклеточного уровня префронтальной коры индивидуумов с диагностированными психическими расстройствами и нарушениями центральной нервной системы.
- Экспериментальный анализ, подтверждающий функцию регуляторных элементов и генетических вариантов, связанных с локусами количественных признаков (сегментов ДНК, связанных с наблюдаемыми характеристиками).
Анализ распространяется на предыдущие данные и исследует множество кортикальных и субкортикальных областей человеческого мозга. Эти области мозга играют ключевую роль в ряде основных процессов, включающих принятие решений, память, обучение, эмоции, реакцию на поощрение и контроль за моторикой.
Приблизительно 2% человеческого генома состоит из генов, кодирующих белки. Остальные 98% включают сегменты ДНК, регулирующие активность этих генов. Чтобы лучше понять каким образом структура мозга и его функционирование влияют на психические расстройства, исследователи из спонсируемой Национальным институтом психического здоровья ассоциации PsychENCODE Consortium используют стандартные методы и подходы к анализу данных, чтобы составить всестороннюю картину этих регуляторных элементов человеческого мозга.
Вдобавок к этим открытиям, в работах также подчёркиваются новые методы и средства, способные помочь исследователям проанализировать и изучить огромные количества данных, полученных в результате этих усилий. Эти ресурсы включают в себя онлайн-платформу PsychSCREEN, где представлены интерактивные данные, визуализирующие различные типы клеток мозга у индивидуумов с психическими расстройствами и без них.
Центром внимания работ стала вторая фаза исследований PsychENCODE Consortium. Эти усилия направлены на расширение нашего понимания того, каким образом генная регуляция влияет на функцию и дисфункцию мозга.
«Эти сведения от PsychENCODE Consortium проливают новый свет на то, как генетические риски проецируются на функционирование мозга на разных стадиях развития, по различным областям мозга и расстройствам», — говорит Джонатан Певснер, Ph.D., глава отделения по геномным исследованиям Национального института психического здоровья. — Этой работой заложен прочный фундамент для непрерывных усилий, направленных на описание регуляторных путей по всем заболеваниям, освещена роль эпигенетических механизмов и увеличено анцестральное разнообразие, представленное в исследованиях».
Работы PsychENCODE, опубликованные в журналах Science и Science Advances представлены в виде коллекции на сайте Science. (https://www.science.org/collections/psychencode2).
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК».
Материалы представлены Национальными институтами здоровья/Национальным институтом психического здоровья.
Вам также может быть интересно:
