Riscul de schizofrenie al unei persoane este crescut în cazul în care moşteneşte variante specifice ale unei gene având legătură cu "tăierile sinaptice", adică eliminarea conexiunilor dintre neuroni, relevă un studiu bazat pe analiză genetică efectuat de cercetătorii de la Stanley Center for Psychiatric Research din cadrul Broad Institute, Harvard Medical School, Boston Children's Hospital, Michael Carroll, profesor la Harvard Medical School, şi principalul autor Aswin Sekar, de la Harvard Medical School, ale cărui rezultate au fost publicate în revista "Nature", informează site-ul broadinstitute.org.
Aceste constatări indică pentru prima oară că originea acestei boli psihice devastatoare este cauzal legată de variante ale unei gene specifice şi de un proces biologic. De asemenea, ele ajută la explicarea unor observaţii vechi de decenii: tăierea sinaptică este deosebit de activă în timpul adolescenţei, care este perioada tipică de debut pentru simptomele schizofreniei, creierul pacienţilor cu schizofrenie tinzând să indice mai puţine conexiuni între neuroni.
Gena numită "componenta complement 4" (C4), joacă un rol bine-cunoscut în sistemul imunitar, însă acum s-a dovedit că joacă şi un rol-cheie în dezvoltarea creierului şi în riscul de schizofrenie. Perspectiva poate permite viitoarelor strategii terapeutice să fie îndreptate mai degrabă spre rădăcinile tulburărilor, decât spre simptome.
Studiul are potenţialul de a revigora cercetarea translaţională a unei boli debilitante. Schizofrenia este o tulburare psihiatrică devastatoare care afectează un procent din populaţie şi se caracterizează prin halucinaţii, retractilitate emoţională şi un declin al funcţiei cognitive. Aceste simptome apar cel mai frecvent la pacienţi atunci când aceştia sunt adolescenţi sau adulţi tineri. Descrisă pentru prima oară acum mai bine de 130 de ani, schizofrenia nu beneficiază de tratamente foarte eficiente şi a cunoscut puţine progrese biologice sau medicale în ultima jumătate de secol. În vara anului 2014, un consorţiu internaţional, condus de cercetătorii de la Stanley Center din cadrul Broad Institute, a identificat peste 100 de zone din genomul uman care reprezintă factori de risc pentru schizofrenie.
Studiul recent publicat a raportat descoperirea genei specifice care stă la baza celor mai puternici factori de risc şi legăturile sale cu un proces biologic specific de la nivelul creierului.
"De când schizofrenia fost descrisă pentru prima dată, în urmă cu un secol, biologia care stă la baza sa este o cutie neagră, în parte pentru că a fost practic imposibilă modelarea tulburării la celule sau animale", a spus McCarroll. "Genomul uman oferă o nouă cale puternică pentru studierea acestei boli. Înţelegerea acestor efecte genetice asupra riscului este o modalitate de a deschide indiscret acea cutie neagră, cercetând din interior şi începând să vedem mecanismele biologice reale", a adăugat acesta.
"Acest studiu marchează un punct de cotitură important în lupta împotriva bolilor mintale", a declarat Bruce Cuthbert, directorul interimar al National Institute of Mental Health din Statele Unite. "Pentru că originile moleculare ale bolilor psihice sunt puţin înţelese, eforturile companiilor farmaceutice de a urmări noi tratamente sunt puţine şi rare. Acest studiu schimbă jocul. Datorită acestei descoperiri genetice, putem vedea în cele din urmă potenţialul testelor clinice, depistarea precoce, tratamente noi şi chiar prevenţia", a adăugat acesta.
Povestea remarcabilă a acestei descoperiri a implicat colectarea de ADN de la peste 100.000 de oameni, o analiză detaliată a variaţiei genetice complexe a peste 65.000 de genomuri umane, dezvoltarea unei strategii de analiză inovatoare, examinarea probelor de creier postmortem prelevate de la sute de oameni şi utilizarea de modele animale pentru a arăta că o proteină din sistemul imunitar joacă un rol nebănuit anterior în creier.
În ultimii cinci ani, geneticienii conduşi de Stanley Center for Psychiatric Research din cadrul Broad Institute şi colaboratorii săi din întreaga lume au colectat peste 100.000 de mostre de ADN uman din 30 de ţări diferite pentru a localiza regiuni ale genomului uman purtătoare ale unor variante genetice care cresc riscul de schizofrenie. De departe, cel mai puternic semnal a fost cromozomul 6, într-o regiune a ADN-ului asociată cu boli infecţioase, provocând pe unii observatori să sugereze că schizofrenia poate fi declanşată de un agent infecţios. Dar cercetătorii nu aveau nici o idee despre care dintre sutele de gene din regiune este, de fapt, responsabilă de această maladie sau despre modul în care aceasta a acţionat.
Pe baza analizelor genetice, McCarroll şi Sekar au descoperit că structura genei C4 (ADN) ar putea prezice activitatea genei C4 (ARN) din creierul fiecărei persoane şi au utilizat aceste informaţii pentru a deduce activitatea genei C4 din datele genomului la 65.000 de persoane cu şi fără schizofrenie. Aceste date au relevat o corelaţie izbitoare: pacienţii care au avut forme particulare structurale ale genei C4 au prezentat o mai înaltă expresie a acestei gene şi au avut un risc mai mare de a dezvolta schizofrenie.
De asemenea, ei au descoperit că C4 a jucat un rol-cheie în tăierea sinapselor în timpul maturării creierului. În special, au descoperit că C4 a fost necesară pentru o altă proteină (o componentă complementară numită C3) care se depune pe sinapse, ca un semnal că sinapsele trebuie tăiate. Datele sugerează, de asemenea, că o activitate a C4 mai mare, duce la eliminarea mai multor sinapse din creier, la un moment-cheie din dezvoltarea sa.
Concluziile pot ajuta la explicarea îndelungatului mister de ce creierul persoanelor cu schizofrenie tinde să aibă un cortex cerebral mai subţire, cu mai puţine sinapse decât au indivizi neafectaţi. Cercetarea poate ajuta, de asemenea, la explicarea de ce debutul simptomelor de schizofrenie tinde să apară în adolescenţa târzie: creierul uman este supus în mod normal, pe scară largă, tăierilor de sinapse în timpul adolescenţei, mai ales în cortexul cerebral (stratul exterior al creierului, responsabil pentru multe aspecte ale procesului cognitiv). Tăierea sinaptică excesivă în timpul adolescenţei şi maturităţii timpurii, ca urmare a creşterii activităţii C4, ar putea duce la simptomele cognitive observate la bolnavii de schizofrenie.
Această descoperire îmbogăţeşte înţelegerea asupra acestei maladii iar acest salt nu s-ar fi putut face fără genetică, a spus Stevens. "Suntem departe de a avea un tratament bazat pe aceste descoperiri, dar este interesant să ne gândim că într-o zi am putea fi în măsură să intervenim în procesul de tăiere a sinapselor la unele persoane şi să reducem riscul".
Aceasta este o abordare diferită faţă de terapiile medicale curente care se ocupă numai de un simptom specific al schizofreniei (psihozele), mai degrabă decât de cauzele tulburării şi nu pot opri declinul cognitiv sau alte simptome ale bolii. Cercetătorii americani subliniază faptul că terapiile bazate pe aceste constatări mai au încă nevoie de ani de studii. Totuşi, faptul că este deja cunoscut rolul proteinelor complementare în sistemul imunitar înseamnă că cercetătorii pot naviga prin bogăţia de cunoştinţe existente pentru a identifica posibile abordări terapeutice. De exemplu, medicamente anti-complement sunt deja în curs de elaborare pentru tratarea altor boli.
"Pentru prima data, originea schizofreniei nu mai este o cutie complet neagră", a declarat Eric Lander, director al Broad Institute care este convins că înţelegerea schizofreniei va accelera progresul împotriva acestei boli devastatoare care îi afectează pe mulţi tineri, mai notează broadinstitute.org.
