Древняя вирусная ДНК в геноме человека связана с основными психиатрическими расстройствами

Новое исследование, проведенное под руководством Королевского колледжа Лондона, показало, что тысячи последовательностей ДНК, происходящих от древних вирусных инфекций, выражаются в мозге, некоторые из которых способствуют подверженности психическим расстройствам, таким как шизофрения, биполярное расстройство и депрессия.

Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Около 8% нашего генома состоит из последовательностей, называемых человеческими эндогенными ретровирусами (HERVs), которые являются продуктами древних вирусных инфекций, произошедших сотни тысяч лет назад. До недавнего времени считалось, что эти "вирусные ископаемые" просто являются "мусорной" ДНК, не имеющей важной функции в организме. Однако благодаря достижениям в области геномных исследований ученые теперь могут определить, где в нашей ДНК находятся эти вирусные ископаемые, что позволяет лучше понять, когда они выражаются и какие функции могут выполнять.

Это новое исследование опирается на эти достижения и впервые показывает, что набор специфических HERVs, выраженных в человеческом мозге, способствует подверженности психическим расстройствам, что является шагом вперед в понимании сложных генетических компонентов, способствующих этим состояниям.

Доктор Тимоти Пауэлл, соавтор исследования и старший лектор Института психиатрии, психологии и нейронауки (IoPPN) Королевского колледжа Лондона, сказал: "Это исследование использует новый и надежный подход для оценки того, как генетическая подверженность психическим расстройствам влияет на выражение древних вирусных последовательностей, присутствующих в современном человеческом геноме. Наши результаты показывают, что эти вирусные последовательности, вероятно, играют более важную роль в человеческом мозге, чем предполагалось ранее, причем специфические профили выражения HERV связаны с повышенной подверженностью некоторым психическим расстройствам."

Исследование проанализировало данные из крупных генетических исследований, в которых участвовали десятки тысяч человек, как с психическими расстройствами, так и без них, а также информацию из образцов мозга, взятых при вскрытии у 800 человек, чтобы изучить, как вариации ДНК, связанные с психическими расстройствами, влияют на выражение HERVs.

Хотя большинство генетических рисковых вариантов, связанных с психиатрическими диагнозами, воздействовали на гены с хорошо известными биологическими функциями, исследователи обнаружили, что некоторые генетические рисковые варианты преимущественно влияют на выражение HERVs. Исследователи сообщили о пяти надежных профилях выражения HERV, связанных с психическими расстройствами, включая два HERV, которые ассоциируются с риском шизофрении, один - с риском как биполярного расстройства, так и шизофрении, и один - с риском депрессии.

Доктор Родриго Дуарте, первый автор и научный сотрудник IoPPN Королевского колледжа Лондона, сказал: "Мы знаем, что психические расстройства имеют значительный генетический компонент, при котором многие части генома постепенно способствуют подверженности. В нашем исследовании мы смогли исследовать части генома, соответствующие HERVs, что привело к идентификации пяти последовательностей, которые имеют отношение к психическим расстройствам. Хотя пока не ясно, как эти HERVs влияют на клетки мозга, чтобы вызвать увеличение риска, наши результаты показывают, что регулирование их выражения важно для функции мозга."

Доктор Дуглас Никсон, соавтор исследования и исследователь Институтов медицинских исследований Файнштейна в Northwell Health, США, сказал: "Необходимы дальнейшие исследования для понимания точной функции большинства HERVs, включая те, что были выявлены в нашем исследовании. Мы считаем, что лучшее понимание этих древних вирусов и известных генов, вовлеченных в психические расстройства, может революционизировать исследования в области психического здоровья и привести к разработке новых методов лечения или диагностики этих состояний."