Два исследования предлагают ключевую информацию о происхождении и потенциальном лечении психических расстройств.

Важные новости

«Два

Картирование регуляторных компонентов мозга. Фото: Джессика Джонсон, мультимедийный художник и ученый.

Работая под эгидой консорциума PsychENCODE, исследовательского проекта в области психического здоровья, созданного в 2015 году Национальными институтами здравоохранения, группа ученых горы Синай открыла важные новые идеи в молекулярной биологии нейропсихиатрических заболеваний с помощью два новых исследования опубликованы в специальном выпуске журнала Science 24 мая.

Эти исследования, проводимые совместно с коллегами из других крупных исследовательских центров, включают в себя крупнейший на сегодняшний день одноклеточный анализ мозга людей, больных шизофренией, а также первую в своем роде популяционную карту регуляторных компонентов мозга, которая дает критическую информацию о патогенезе психических расстройств.

«Нам отчаянно нужны новые направления для разработки методов лечения людей с шизофренией и другими серьезными психическими заболеваниями», — говорит Панос Руссос, доктор медицинских наук, старший автор обоих исследований; Профессор психиатрии, генетики и геномных наук в медицинской школе Икан на горе Синай; и директор Центра нейрогеномики заболеваний.

«Теперь у нас есть технология и методология, позволяющие глубже, чем когда-либо прежде, погрузиться в биологию нервно-психических заболеваний, и мы считаем, что благодаря нашим последним исследованиям мы значительно продвинулись вперед. поле.»

С момента запуска PsychENCODE десятки ученых из горы Синай вместе с коллегами из 14 других исследовательских институтов идентифицировали несколько сотен новых генов риска психических расстройств, включая шизофрению, расстройства аутистического спектра и биполярное расстройство. Эта работа также выявила критические временные интервалы в развитии мозга, когда эти гены могут больше всего влиять на процесс заболевания.

Результаты первой фазы PsychENCODE были опубликованы в журнале Science в 2018 году. Эти исследования были основаны в основном на молекулярных данных, собранных в ходе предыдущих работ. Новейшие исследования открывают новые научные горизонты, о чем свидетельствуют следующие две статьи в журнале Science.во главе с Маунт-Синай.

Одноклеточный анализ мозга при шизофрении

Используя набор данных высокого разрешения из 468 000 одноклеточных транскриптомов от 140 человек, исследователи искали шизофрению, специфичную для определенного типа клеток. -дисрегуляция генов, путей и регуляторов. Результатом стало более полное и очень детальное понимание молекулярных изменений, связанных с шизофренией – по сути, переосмысление транскрипционной патологии шизофрении.

«Хотя мы наблюдали экспрессию изменений генов во всех обнаруженных типах клеток, большинство из них наблюдалось в популяциях нейронов и, в частности, более трех четвертей в возбуждающих нейронах, которые составляют основную часть нейронов мозга», — говорит доктор Руссос, возглавлявший исследование. анализ с Джоном Фуллардом, доктором философии, доцентом кафедры психиатрии, генетики и геномных наук в Икан-Маунт-Синай.

В сотрудничество входили партнеры из Института Эли и Эдит Л. Броуд Массачусетского технологического института и Гарварда, что позволило команде сравнить независимые результаты, полученные из разных когорт пациентов, чтобы проверить их согласованность при переходе от одного набора данных к другому.

«После точного определения молекулярных изменений мы смогли взглянуть на один уровень выше и определить факторы транскрипции, которые управляют многими из этих изменений», — объясняет доктор Фуллард. «Это позволило нам определить важные вышестоящие регуляторы, которые могли бы служить целями для разработки лекарств».

Регуляторные механизмы, лежащие в основе заболеваний головного мозга

Это исследование образцов мозга людей с нервно-психическими заболеваниями и без них привело к крупнейшему на сегодняшний день эпигенетическому анализу человеческого мозга. Это, в свою очередь, привело к составлению популяционной карты регуляторных компонентов мозга и их потенциальной связи с психическими расстройствами.

«Теперь мы можем начать понимать, как генетические вариации среди людей могут влиять на эпигенетическую регуляцию», — говорит Бяо Цзэн, доктор философии, преподаватель психиатрии, генетики и геномных наук в Икан-Маунт-Синай и ведущий автор исследования.

«Поскольку область генной терапии продолжает развиваться, связь локусов риска широкого спектра психических и неврологических расстройств с регуляторными областями головного мозга человека открывает большие перспективы для терапевтического применения.»

Примечательно, добавляет доктор Цзэн, что технологии редактирования генома, такие как CRISPR, потенциально могут нацеливаться на регуляторные элементы и изменять их активность, потенциально восстанавливая регуляторные механизмы до состояния, предшествовавшего заболеванию. «Сочетание популяционных исследований регулома и достижений в области регуляции генов, — отмечает он, — несомненно, откроет важные новые возможности для лечения заболеваний головного мозга в будущем».

Субъекты Mount Sinai, участвующие в консорциуме PsychENCODE включают Институт мозга Фридмана, Центр исследований и лечения аутизма Сивера, факультет психиатрии, Институт здоровья и развития детей Миндича, факультет генетики и геномных наук, факультет нейробиологии семьи Нэш и Институт анализа данных Икана. и геномные технологии.

Дополнительная информация: У. Брэд Ружичка и др., Одноклеточное многогрупповое рассечение транскриптома шизофрении, Наука (2024 г.). DOI: 10.1126/science.adg5136. www.science.org/doi/10.1126/science.adg5136

Сборник специальных выпусков: www.science.org/collections/psychencode2

Информация о журнале: Наука Предоставлено больницей Маунт-Синай.

Новости сегодня

Последние новости