Pengatur Gen yang Kuat Diekspresikan pada Pesakit Skizofrenia
Para penyelidik telah menemui bahawa mikroRNA - molekul kecil yang membantu dalam ekspresi gen - kurang dinyatakan dalam otak pesakit dengan skizofrenia. Salah satu molekul ini, yang dikenali sebagai miR-9, didapati menjadi pemain utama risiko penyakit ini. Molekul khusus ini mengawal aktiviti ratusan gen.
Para penyelidik mendapati bahawa miR-9 secara signifikan kurang dinyatakan dalam sel empat pesakit skizofrenia, dibandingkan dengan enam peserta kawalan. Penemuan ini juga direplikasi dalam sampel yang lebih besar daripada sepuluh pesakit skizofrenia permulaan kanak-kanak dan sepuluh kawalan.
"Skizofrenia adalah gangguan yang sangat kompleks yang dipercayai sangat dipengaruhi secara genetik - mungkin ada lebih dari 1.000 gen yang menyumbang kepada perkembangannya, beberapa atau banyak yang akan mempengaruhi pesakit individu," kata pengarang bersama Kristen Brennand, Ph.D , Penolong Profesor Psikiatri, Sekolah Perubatan Icahn di Gunung Sinai.
"Semakin baik kita dapat mengisi potongan teka-teki yang sangat sukar ini, semakin banyak kita dapat memikirkan rawatan, dan, lebih baik lagi, pencegahan."
Gen yang dikawal oleh miR-9 nampaknya berperanan dalam perkembangan neuron janin serta memutuskan di mana neuron ini akhirnya akan menetap di otak. Sekiranya gen ini tidak aktif seperti mestinya, otak kemungkinan akan tersesat, cadangkan para penyelidik.
Penyelidikan terkini juga menunjukkan bahawa banyak gen yang didapati berkaitan dengan skizofrenia cenderung gen yang dinyatakan semasa perkembangan janin - walaupun skizofrenia biasanya menjadi simptomatik pada masa dewasa.
"Idea bahawa anak-anak dilahirkan dengan skizofrenia harus menghilangkan tekanan dari orang tua," kata Brennand. "Ini adalah penyakit yang boleh diturunkan yang berlaku dalam keluarga, dan bukan salah seseorang bahawa seseorang dilahirkan dengan risiko genetik ini."
Kemajuan lambat dalam penyahkodan skizofrenia disebabkan oleh kekurangan tisu otak langsung untuk belajar. Dalam kajian ini, tim penyelidik mempelopori pendekatan baru yang menggabungkan kepakaran dalam biologi sel induk, neurobiologi, genomik, dan biologi sistem. Mereka mengambil sampel kulit dari pesakit, memprogram ulang mereka menjadi sel induk pluripoten yang diinduksi, dan kemudian membezakan sel-sel ini menjadi subtipe neuron manusia yang tepat.
"Ini telah memungkinkan kita untuk mulai bertanya bagaimana dan mengapa neuron yang berasal dari pesakit skizofrenia berbeda dengan yang berasal dari orang yang tidak terpengaruh oleh gangguan tersebut," kata Brennand.
"Tujuan penyelidikan kami adalah untuk tidak hanya memahami mekanisme genetik yang menyumbang pada skizofrenia, tetapi pada akhirnya untuk mengembangkan platform penyaringan yang dapat kita gunakan untuk mengenal pasti terapi baru untuk perawatan gangguan yang melemahkan ini."
Para penyelidik menghadapi beberapa cabaran unik pada awal projek kerana "miR-9 bukan satu-satunya miRNA yang dinyatakan secara berbeza dalam sel dari pesakit skizofrenia berbanding peserta kawalan," kata pengarang bersama Gang Fang PhD, seorang Pembantu Profesor di Jabatan Genetik dan Sains Genomik.
“Sebenarnya, puluhan miRNA mencapai kepentingan statistik dan kami ingin mengenal pasti sebilangan kecil pemain utama. Kami mengambil pendekatan biologi sistem, di mana kami mengintegrasikan ekspresi miRNA, ekspresi gen, rangkaian pengatur gen global, dan data proteomik. "
"Pendekatan ini menemui bukti yang menunjukkan miR-9 mempunyai perubahan aktivitas pengawalseliaan yang paling signifikan selain perubahan ekspresi itu sendiri," kata Fang. "Kami berharap pendekatan umum ini juga dapat membantu penemuan pengatur genetik tambahan skizofrenia dan penyakit lain."
Para penyelidik menekankan bahawa penemuan baru mereka mengesahkan hasil kajian terdahulu yang diterbitkan pada 9 Mac JAMA Psikiatri, di mana skrin genetik, yang diambil dari darah 35.000 pesakit skizofrenia, mendapati ekspresi rendah atau mutasi pada ratusan gen yang dikendalikan oleh miR-9.
Kajian baru itu diterbitkan dalam talian dalam jurnal Laporan Sel.
Sumber: Hospital Gunung Sinai
