Natukoy ng mga siyentipiko ang mga genetic marker ng bipolar disorder

Ang bipolar disorder ay isang sakit sa pag-iisip na nailalarawan sa pamamagitan ng matinding pagbabago sa mood, na may mga alternating depressive at manic episodes. Iminumungkahi ng nakaraang pananaliksik na ang bipolar disorder ay may malakas na genetic component at kabilang sa mga pinaka-heritable psychiatric na sakit.

Upang mas maunawaan ang mga genetic factor na nagpapataas ng panganib na magkaroon ng mental disorder na ito, nagsagawa ang mga neuroscientist at geneticist ng ilang genome-wide association studies (GWAS). Ang mga ito ay mahalagang pag-aaral na naglalayong tukuyin ang mga partikular na bahagi ng genome ng tao na nauugnay sa mas mataas na panganib na magkaroon ng bipolar disorder — ang mga lugar na ito ay tinatawag ding BD risk loci.

Bagaman ang nakaraang gawain ay nakilala ang maraming mga naturang rehiyon, ang sanhi ng solong nucleotide polymorphism (SNPs) sa karamdaman ay nananatiling hindi kilala. Ito ang mga genetic na variant na direktang nag-aambag sa bipolar disorder, sa halip na pagiging nauugnay na mga marker.

Ang mga mananaliksik sa Icahn School of Medicine sa Mount Sinai at iba pang mga institusyon ay nagsagawa kamakailan ng isang bagong pag-aaral upang makilala ang mga SNP na direktang nag-aambag sa panganib na magkaroon ng sakit. Ang kanilang mga natuklasan, na inilathala sa journal Nature Neuroscience, ay nakuha sa pamamagitan ng pagsusuri ng malalaking genetic datasets gamit ang iba't ibang mga istatistikal na pamamaraan, kabilang ang mga pamamaraan ng "fine-mapping".

"Ang gawaing ito ay resulta ng isang matagal na pagsisikap upang mas maunawaan ang genetic architecture ng bipolar disorder," sinabi ni Maria Koromina, ang unang may-akda ng papel, sa Medical Xpress. "Natukoy ng mga nakaraang pag-aaral ng GWAS ang 64 na genomic na rehiyon na nauugnay sa bipolar disorder, ngunit ang mga sanhi ng variant at mga gene sa loob ng mga rehiyong ito ay madalas na nanatiling hindi kilala."

Ang pangunahing layunin ng pag-aaral na ito ay kilalanin ang mga potensyal na sanhi ng SNP na nagpapataas ng panganib na magkaroon ng bipolar disorder, pati na rin ang mga gene na nauugnay sa kanila. Sinuri ng mga mananaliksik ang data na nakolekta ng Psychiatric Genome Consortium (PGC), isang malaking internasyonal na inisyatiba na itinatag noong 2007 na nangongolekta ng genetic at medikal na data mula sa libu-libong taong may lahing European na may mga sakit sa pag-iisip, pati na rin ang mga malulusog na indibidwal.

"Upang suriin ang mga genetic na variant na nag-aambag sa panganib ng bipolar disorder, inilapat namin ang mga pamamaraan ng fine-mapping sa data ng GWAS mula sa humigit-kumulang 41,917 bipolar cases at 371,549 na kontrol ng European descent," paliwanag ni Koromina.

"Pagkatapos ay isinama namin ang mga natuklasang ito sa data ng epigenomic na tukoy sa utak-cell at iba't ibang quantitative trait loci (QTLs) upang maunawaan kung paano nakakaapekto ang mga genetic variant ng gene expression, splicing, o methylation. Ang pinagsamang diskarte na ito ay nagbigay-daan sa amin na matukoy ang mga genetic na variant na mas malamang na mag-ambag sa panganib ng bipolar disorder at itugma ang mga ito sa mga kandidatong gene na may mas mataas na kumpiyansa."

Gamit ang mahusay na pagmamapa, nagawang paliitin ni Koromina at ng kanyang mga kasamahan ang mga genomic na rehiyon na natukoy sa mga nakaraang pag-aaral, sa huli ay kinikilala ang 17 SNP na malamang na nauugnay sa mas mataas na panganib na magkaroon ng disorder. Iniugnay din nila ang mga SNP na ito sa mga partikular na gene na kumokontrol sa pag-unlad ng utak at pagbibigay ng senyas sa pagitan ng mga neuron.

"Natukoy namin ang ilang posibleng mga variant ng sanhi at iniugnay ang mga ito sa mga gene na kilala na gumaganap ng papel sa neurodevelopment at synaptic signaling, kabilang ang SCN2A, TRANK1, CACNA1B, THSD7A, at FURIN," sabi ni Koromina.

"Kapansin-pansin, ang tatlo sa mga gene na ito ay mataas din ang ipinahayag sa mga selula ng bituka, na sumusuporta sa isang genetic na link sa pagitan ng microbiota-gut-brain axis at bipolar disorder. Ipinakita rin namin na ang pagsasama ng mga fine-mapping effect sa polygenic risk scores (PRS) ay nagpapabuti sa kanilang predictive accuracy, lalo na sa mga etnikong grupo."

Ang mga natuklasan ni Koromina at ng kanyang mga kasamahan ay higit na nagsusulong sa ating pag-unawa sa bipolar disorder at ang genetic na batayan nito. Inaasahan ng mga siyentipiko na ang kanilang trabaho ay magbibigay inspirasyon sa karagdagang pananaliksik na naglalayong pag-aralan ang natukoy na mga variant ng genetic. Sa hinaharap, ang kanilang trabaho ay maaari ring mag-ambag sa pagbuo ng mga therapeutic na estratehiya na isinasaalang-alang ang natatanging genetic profile ng bawat pasyente.

"Ang mga hinaharap na pag-aaral ay maaaring tumutok sa functional validation ng mga priyoridad na gene at mga variant gamit ang mga modelo tulad ng CRISPR-edited neuronal cells at brain organoids," idinagdag ni Koromina. "Tumutulong ang mga eksperimentong ito na matukoy kung paano eksaktong nakakaapekto ang mga variant na ito sa regulasyon ng gene at paggana ng neuronal. Sa huli, ang layunin namin ay gawing mga tool ang genetic data na ito para sa personalized na therapy."