Kajian Seluruh-Genom Menemui Mutasi Skizofrenia yang Tidak Terdeteksi Sebelum Ini
Satu kajian baru, diterbitkan dalam Komunikasi Alam, menunjukkan bahawa varian genetik struktur yang sangat jarang dapat berperanan dalam skizofrenia.
Sebilangan besar penyelidikan genetik mengenai skizofrenia telah berusaha untuk memahami peranan gen dalam pengembangan dan keturunan skizofrenia. Dan sementara banyak penemuan telah dibuat, masih banyak yang hilang.
Kini, para saintis di University of North Carolina (UNC) School of Medicine telah melakukan kajian penjujukan genom terbesar mengenai skizofrenia untuk memberikan gambaran yang lebih lengkap mengenai peranan genom manusia dalam penyakit ini.
"Hasil kami menunjukkan bahawa varian struktur yang sangat jarang berlaku yang mempengaruhi sempadan struktur genom tertentu meningkatkan risiko skizofrenia," kata pengarang kanan Jin Szatkiewicz, PhD, profesor bersekutu di Jabatan Genetik UNC.
"Perubahan dalam batas-batas ini dapat menyebabkan disregulasi ekspresi gen, dan kami berpendapat kajian mekanistik masa depan dapat menentukan kesan fungsional tepat varian ini terhadap biologi."
Penyelidikan sebelumnya mengenai genetik skizofrenia kebanyakannya menggunakan variasi genetik biasa yang dikenali sebagai SNP (perubahan dalam urutan genetik biasa dan masing-masing mempengaruhi satu nukleotida), variasi yang jarang berlaku pada bahagian DNA yang memberikan arahan untuk membuat protein, atau variasi struktur yang sangat besar (perubahan yang mempengaruhi beberapa ratus ribu nukleotida).
Kajian-kajian ini memberikan gambaran mengenai genom kerana berpotensi berkaitan dengan skizofrenia, tetapi membiarkan sebahagian besar genom menjadi misteri.
Dalam kajian baru itu, pasukan penyelidik melihat keseluruhan genom menggunakan kaedah yang disebut penjujukan genom keseluruhan (WGS). Sebab utama WGS tidak digunakan secara meluas adalah kerana ia sangat mahal.
Untuk kajian ini, kolaborasi antarabangsa mengumpulkan dana dari geran Institut Kesihatan Mental Nasional dan dana yang sepadan dari Laboratorium SciLife Sweden untuk melakukan penjujukan genom keseluruhan pada 1.165 orang dengan skizofrenia dan 1.000 kawalan - kajian skizofrenia WGS yang terbesar yang diketahui.
Akibatnya, mutasi DNA yang sebelumnya tidak dapat dikesan didapati bahawa penyelidik tidak pernah melihat sebelumnya dalam skizofrenia.
Khususnya, penemuan ini menekankan peranan yang dapat dimainkan oleh domain berkaitan topologi (TAD) (struktur genom tiga dimensi) dalam perkembangan skizofrenia. TAD adalah kawasan genom yang berbeza dengan sempadan yang ketat di antara mereka yang menghalang domain daripada berinteraksi dengan bahan genetik di TAD yang berdekatan.
Mengubah atau melanggar batas ini membolehkan interaksi antara gen dan elemen peraturan yang biasanya tidak akan berinteraksi.
Apabila interaksi ini berlaku, mungkin ada hasil negatif dalam ekspresi gen yang dapat mengakibatkan cacat kongenital, pembentukan kanker, dan gangguan perkembangan.
Para penyelidik mendapati bahawa varian struktur yang sangat jarang berlaku yang mempengaruhi sempadan TAD di otak berlaku lebih kerap pada orang yang menderita skizofrenia daripada mereka yang tidak menghidapnya. Varian struktur adalah mutasi besar yang mungkin melibatkan urutan genetik yang hilang atau digandakan, atau urutan yang tidak terdapat dalam genom khas.
Penemuan ini menunjukkan bahawa sempadan TAD yang salah tempat atau hilang dapat menyumbang kepada perkembangan skizofrenia, dan varian struktur yang mempengaruhi TAD mungkin menjadi calon utama untuk kajian skizofrenia di masa depan.
"Penyelidikan masa depan yang mungkin dilakukan adalah dengan bekerja dengan sel yang berasal dari pesakit dengan mutasi yang mempengaruhi TAD ini dan mengetahui apa yang sebenarnya berlaku pada tahap molekul," kata Szatkiewicz, penolong profesor psikiatri di UNC.
"Di masa depan, kami dapat menggunakan maklumat ini mengenai kesan TAD untuk membantu mengembangkan ubat atau rawatan ubat ketepatan yang dapat memperbaiki TAD yang terganggu atau ekspresi gen yang terjejas yang dapat meningkatkan hasil pesakit."
Sumber: Penjagaan Kesihatan Universiti North Carolina
