ШІ виявляє приховану генну мережу шизофренії

Ключові моменти

• Дослідження, опубліковане в Nature Genetics, виявило 766 генів, пов'язаних зі шизофренією, включаючи 641, який не була знайдена в жодному попередньому генетичному аналізі.
• Дослідники проаналізували генетичні дані більш ніж 102 000 осіб і тканину мозку з шести регіонів людського мозку.
• До проекту долучилися Інститут розвитку мозку Ліебера, Барійський університет та десятки психіатричних центрів по всьому світу.
• За оцінками Всесвітної організації охорони здоров'я, шизофренія вражає приблизно 23 мільйони людей у світі, або приблизно одна з 345 осіб.
• Результати дослідження свідчать про те, що гени ризику шизофренії діють не ізольовано, а формують скоординовану біологічну мережу всередині мозку.

Шизофренія не має однієї причини, на яку можна вказати. Жодна мутація не вмикає перемикач. Натомість сотні невеликих генетичних різниць накопичуються по всьому мозку, збільшуючи ризик на невелику кількість з кожною з них, доки хвороба не охопить організм. Ця складність зробила її однією з найскладніших головоломок у генетиці.

Тепер масштабне дослідження, вперше про яке повідомив Wired AI, дало вченим найвиразніший погляд на те, як ці шматочки поєднуються.

Що насправді виявили дослідники?

Команда виявила 766 генів, пов'язаних із ризиком шизофренії, і 641 з них ніколи не з'являвся в такому аналізі раніше. Ключ полягав у тому, щоб розглядати ці гени не як контрольний список, а як мережу.

Попередні дослідження шукали гени, які були вмикані або вимикалися неправильно, метод, який називається транскриптомічним аналізом. Це дослідження пішло далі. Воно відстежувало довгодіапазонні нормативні сигнали, тобто інструкції, які подорожують через великі ділянки ДНК для збільшення або зменшення віддалених генів. Ці довгодіапазонні сигнали розкрили зв'язки, які попередні методи просто не могли побачити.

Дослідники описали результат як увімкнення світла по всьому кварталу. Раніше вчені могли бачити кілька освітлених будинків. Тепер вони можуть виділити весь район одночасно.

Чому сіткевий погляд щось змінює?

Він змінює ціль. Якби шизофренія була викликана одним несправним геном, ви б шукали одне виправлення. Оскільки ризик поширюється на мережу взаємодіючих генів, будь-яке лікування повинно враховувати, як натягування однієї нитки рухає інші.

Знання про те, які гени знаходяться в центрі цієї мережі, а які просто розташовані поряд, розповідає дослідникам, де лікарський препарат або терапія можуть принести найбільше користі без неочікуваних побічних ефектів в інших місцях.

Дослідження базувалося на генетичних даних більш ніж 102 000 осіб, а також зразках тканин мозку, взятих з шести окремих регіонів мозку від сотень донорів. Цей масштаб має значення. Менші набори даних пропускають слабкі сигнали, які стають видимими лише тоді, коли ви дивитеся на десятки тисяч людей одночасно.

Що це означає для пацієнтів та сімей?

Жодне нове лікування не випливає безпосередньо з цього дослідження. Те, що воно надає, — це набагато детальніша карта для дослідників, які розробляють ці методи лікування.

Шизофренія змінює те, як людина сприймає реальність. Галюцинації та маячня — це симптоми, які більшість людей знає, але хвороба також приносить соціальну відчуженість, проблеми з пам'яттю та труднощі з увагою та організованим мисленням. Цей широкий спектр ефектів завжди натякав на щось складне, що відбувається під гарячою рукою, і це дослідження це підтверджує.

Наявність сімейної історії підвищує ваш особистий ризик, але не визначає вашу долю. Багато людей з близькими родичами, у яких є шизофренія, ніколи не розвивають її самі. Інші діагностуються без якої-либо сімейної історії взагалі. Краща генетична карта може врешті-решт допомогти лікарям виявити, хто найбільше ризикує достатньо рано, щоб діяти.

Часті питання

Це означає, що вчені виявили причину шизофренії?

Ні. Дослідження виявило гени, які сприяють ризику, а не єдину причину. Шизофренія, схоже, виникає в результаті сотень невеликих генетичних ефектів, що діють разом, і дослідники все ще розробляють, як вони взаємодіють.

Чи призведе це до нового препарату в найближчому часі?

Не одразу. Картування генної мережі — це необхідна підготовча робота перед тим, як можна буде обрати мішені для препаратів. Вчені тепер знають, які гени вивчати найретельніше, що скорочує шлях до майбутніх методів лікування, але не створює їх негайно.

Чи може генетичний тест сказати мені, чи я розвину шизофренію?

Сучасні генетичні тести не можуть надійно передбачити шизофренію. Ризик поширюється на занадто багато невеликих варіантів для того, щоб будь-який один тест дав чіткий відповідь, хоча дослідження, подібне до цього дослідження, можуть врешті-решт зробити прогностичні інструменти точнішими.