Forntida virus-DNA i människans arvsmassa kopplat till allvarliga psykiatriska sjukdomar

by Albert
DNA, som har en dubbelhelixstruktur, kan ha många genetiska mutationer och variationer. Kredit: NIH

Ny forskning ledd av King’s College London har visat att tusentals DNA-sekvenser som härrör från gamla virusinfektioner uttrycks i hjärnan, och att vissa av dem bidrar till känslighet för psykiatriska sjukdomar som schizofreni, bipolär sjukdom och depression.

Arbetet publiceras i Nature Communications.

Omkring 8% av vårt genom består av sekvenser som kallas HERV (Human Endogenous Retroviruses), som är produkter av gamla virusinfektioner som inträffade för hundratusentals år sedan. Fram till nyligen antog man att dessa ”fossila virus” helt enkelt var skräp-DNA utan någon viktig funktion i kroppen. Men tack vare framsteg inom genomforskningen har forskarna nu upptäckt var i vårt DNA dessa fossila virus finns, vilket gör det möjligt för oss att bättre förstå när de uttrycks och vilka funktioner de kan ha.

Den nya studien bygger vidare på dessa framsteg och är den första som visar att en uppsättning specifika HERV som uttrycks i den mänskliga hjärnan bidrar till känslighet för psykiatriska störningar, vilket innebär ett steg framåt i förståelsen av de komplexa genetiska komponenter som bidrar till dessa tillstånd.

Dr Timothy Powell, medförfattare till studien och universitetslektor vid Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience (IoPPN), King’s College London, säger: ”I den här studien används en ny och robust metod för att bedöma hur genetisk känslighet för psykiatriska sjukdomar påverkar uttrycket av gamla virussekvenser som finns i det moderna mänskliga genomet. Våra resultat tyder på att dessa virussekvenser förmodligen spelar en viktigare roll i den mänskliga hjärnan än vad man ursprungligen trott, med specifika HERV-uttrycksprofiler som är förknippade med en ökad mottaglighet för vissa psykiatriska störningar.”

I studien analyserades data från stora genetiska studier som omfattade tiotusentals människor, både med och utan psykiska sjukdomar, samt information från hjärnprover från obduktioner av 800 individer, för att undersöka hur DNA-variationer som är kopplade till psykiska sjukdomar påverkar uttrycket av HERV.

Även om de flesta genetiska riskvarianter kopplade till psykiatriska diagnoser påverkade gener med välkända biologiska funktioner, fann forskarna att vissa genetiska riskvarianter företrädesvis påverkade uttrycket av HERVs. Forskarna rapporterade fem robusta HERV-uttryckssignaturer som är associerade med psykiatriska störningar, inklusive två HERV som är associerade med risk för schizofreni, en som är associerad med risk för både bipolär sjukdom och schizofreni och en som är associerad med risk för depression.

Dr Rodrigo Duarte, försteförfattare och forskare vid IoPPN, King’s College London, säger: ”Vi vet att psykiatriska sjukdomar har en betydande genetisk komponent, där många delar av arvsmassan gradvis bidrar till känsligheten. I vår studie kunde vi undersöka delar av genomet som motsvarar HERVs, vilket ledde till identifiering av fem sekvenser som är relevanta för psykiatriska störningar. Även om det ännu inte är klart hur dessa HERVs påverkar hjärncellerna för att ge denna riskökning, tyder våra resultat på att regleringen av deras uttryck är viktig för hjärnans funktion.”

Dr Douglas Nixon, som är en av studiens huvudförfattare och forskare vid Feinstein Institutes for Medical Research vid Northwell Health i USA, säger: ”Det krävs ytterligare forskning för att förstå den exakta funktionen hos de flesta HERVs, inklusive de som identifierats i vår studie. Vi tror att en bättre förståelse av dessa uråldriga virus, och de kända gener som är inblandade i psykiatriska sjukdomar, har potential att revolutionera forskningen om psykisk ohälsa och leda till nya sätt att behandla eller diagnostisera dessa tillstånd.”

Ytterligare information: Integrating human endogenous retroviruses into transcriptome-wide association studies highlights novel risk factors for major psychiatric conditions, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48153-z

Related Articles

Leave a Comment