Обнаружено частичное совпадение вариаций числа копий генов, которые отвечают за развитие шизофрении и аутизма в популяции японских пациентов

(По материалам сайта Medical Xpress)

Согласно результатам нового исследования, опубликованным 11 сентября в журнале Cell Reports, существуют генетические вариации, которые ассоциированы одновременно и с риском развития расстройств аутистического спектра, и с риском развития шизофрении. Исследователи подтвердили результаты, полученные ранее при изучении европеоидных популяций, показав, что списки вариаций числа копий (CNV), ассоциированных с расстройствами аутистического спектра и с шизофренией, частично пересекаются. CNV – это межиндивидуальные отличия числа копий того или иного гена. 

"Преимущество нашего исследования в том, что мы провели систематическое прямое сравнение патогенных CNV и биологических сигнальных путей, связанных с риском развития расстройств аутистического спектра и шизофрении" – утверждает главный автор исследования Норио Озаки из Медицинской магистратуры при Нагойском университете. "Частичное совпадение патогенных CNV, ассоциированных с обоими расстройствами, было продемонстрировано в проводившихся ранее исследованиях европеоидных популяций, однако в тех случаях анализ ограничивался небольшим количеством генов и CNV-локусов". 

Как шизофрения, так и расстройства аутистического спектра имеют сложный характер наследования, при котором риск заболевания обусловлен множеством вариаций генома и факторов внешней среды. Несмотря на отличающиеся клинические проявления, их генетические предпосылки частично пересекаются, судя по накопленным к настоящему времени научным данным. Частота, с которой эти два типа расстройств поражают одного и того же пациента, выше, чем если бы они были случайно распространены в общей популяции, и в одном крупном эпидемиологическом исследовании было продемонстрировано, что отягощенная по шизофрении наследственность – наличие диагноза у ближайшего родственника – повышает риск развития расстройства аутистического спектра. Если быть более конкретным, то в ходе проводившихся ранее научных исследований было установлено, что оба расстройства ассоциированы с повышенным количеством CNV, и что редко встречающиеся CNV в определенных генетических локусах повышают риск развития как шизофрении, так и расстройств аутистического спектра. 

С другой стороны, поскольку проводившиеся ранее исследования CNV осуществлялись на европеоидных популяциях, невозможно было утверждать, что полученные результаты – обнаруженные патогенные CNV и соответствующие биологические сигнальные пути – отражают картину для человечества в целом. Проведение исследований на не-европеоидных популяциях может дать новую информацию о биологических основах заболеваний. Более того, ранее не проводилось анализа клинических особенностей пациентов из не-европеоидных популяций, в чьем геноме обнаруживаются патогенные CNV. Не осуществлялось и непосредственного сравнения патогенных CNV и биологических сигнальных путей, ассоциированных с расстройствами аутистического спектра и с шизофренией в не-европеоидных популяциях. 

Решив восполнить этот пробел, Норио Озаки с коллегами провели сравнительный анализ CNV в японской популяции с помощью матриксной сравнительной геномной гибридизации – технологии, позволяющей анализировать хромосомы с высоким разрешением. В исследование были включены 1108 пациентов с расстройствами аутистического спектра, 2458 пациентов с шизофренией и 2095 контрольных испытуемых. Исследование подтвердило, что при шизофрении и расстройствах аутистического спектра количество редких CNV в геноме повышено, а также продемонстрировало частичное совпадение патогенных CNV, ассоциированных с обоими заболеваниями. Патогенные CNV, в том числе расположенные в 29 локусах, общих для обоих расстройств, были обнаружены у примерно 8% пациентов с данными расстройствами – в контрольной группе этот показатель оказался значительно ниже. 

"Проводившиеся ранее эпидемиологические и молекулярно-генетические исследования позволяли предположить, что генетически эти два заболевания пересекаются", – пояснил главный автор публикации Итару Кусима из Медицинской магистратуры при Нагойском университете. "И действительно, проведя систематическое и многостороннее исследование японской популяции, мы увидели, что расстройства аутистического спектра значительно пересекаются с шизофренией по патогенетическим CNV". 

Проведенный дополнительно анализ данных помог выявить биологические цепочки, по которым пересекаются два заболевания – это реакции и взаимодействия, связанные с ответом организма на окислительный стресс, с метаболизмом жиров и с поддержанием целостности генома. Исследователи также выявили 12 CNV-локусов, предположительно ассоциированных с данными заболеваниями у лиц японской национальности. Кроме того, была обнаружена значительная ассоциация патогенетических CNV с интеллектуальными нарушениями – как в той, так и в другой группе пациентов. "Обнаружение общих биологических взаимодействий и генетических вариаций помогает лучше понять механизмы развития как расстройств аутистического спектра, так и шизофрении", - считает Озаки. 

В планах на будущее у исследователей – изучение CNV, ассоциированных с развитием биполярного расстройства, и идентификация патогенных CNV и биологических взаимодействий, общих для всех трёх типов расстройств. В ближайшем будущем они также планируют провести исследования с использованием животных моделей, созданных с учетом выявленных CNV, и исследования с использованием индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs), созданных из клеточного материала, взятого у пациентов с патогенными CNV.

Научная публикация: Cell Reports, Kushima et al.: "Comparative Analyses of Copy-Number Variation in Autism Spectrum Disorder and Schizophrenia Reveal Etiological Overlap and Biological Insights" https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)31293-2 , DOI: 10.1016/j.celrep.2018.08.022 

Перевод : Тимеев Артём Геннадьевич (переводы фармакологических, биотехнологических текстов с русского на английский и с английского на русский; email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)