Một đoạn DNA sợi kép. Credit: Vcpmartin / Wikimedia / CC BY-SA 4.0

Một nghiên cứu mới cho thấy rằng sự khác biệt trong biểu hiện của bản sao gen — các bản đọc được sao chép từ DNA giúp duy trì và xây dựng tế bào của chúng ta — có thể nắm giữ chìa khóa để hiểu rối loạn tâm thần với các yếu tố nguy cơ di truyền chung dẫn đến các kiểu khởi phát, triệu chứng, diễn biến bệnh và các phản ứng điều trị khác nhau. Các phát hiện từ nghiên cứu, được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia (NIMH), một phần của Viện Y tế Quốc gia, xuất hiện trên tạp chí Neuropsychopharmacology.

“Các rối loạn tâm thần chính, chẳng hạn như tâm thần phân liệt, rối loạn lưỡng cực và rối loạn trầm cảm nặng, có chung nguồn gốc di truyền, nhưng mỗi rối loạn biểu hiện khác nhau ở mỗi cá nhân. Chúng tôi muốn điều tra lý do tại sao các rối loạn biểu hiện khác nhau, mặc dù có vẻ giống nhau về gen”, Francis J. McMahon, MD, tác giả cao cấp của nghiên cứu và là trưởng nhóm nghiên cứu cho biết.

McMahon và các đồng nghiệp nghi ngờ rằng bảng mã của não có thể nắm giữ một số manh mối. Bộ gen của con người được tạo thành từ DNA chứa các chỉ dẫn giúp duy trì và xây dựng các tế bào của chúng ta. Những hướng dẫn này phải được đọc và sau đó được sao chép vào cái gọi là “bảng điểm” để chúng được thực hiện. Điều quan trọng là, nhiều phiên mã khác nhau có thể được sao chép từ một gen duy nhất, tạo ra nhiều loại protein và các đầu ra khác. Bảng điểm là tập hợp đầy đủ các bảng điểm được tìm thấy trong cơ thể.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các mẫu mô tử thi để kiểm tra bảng điểm não của 200 người đã được chẩn đoán mắc bệnh tâm thần phân liệt, rối loạn lưỡng cực, rối loạn trầm cảm nặng hoặc những người không mắc bệnh tâm thần nào. Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra cả gen và bản sao được biểu hiện trong vỏ não trước bên dưới, một vị trí não liên quan đến rối loạn tâm trạng, khen thưởng, kiểm soát xung động và điều chỉnh cảm xúc. Các mẫu mô não được lấy từ NIMH Human Brain Collection, được quản lý bởi Barbara Lipska, Ph.D., đồng tác giả của bài báo.

Để tăng tỷ lệ phát hiện các bảng điểm hiếm, các nhà nghiên cứu đã giải trình tự các bảng điểm ở độ phân giải lớn hơn khoảng bốn lần so với độ phân giải được sử dụng trong các nghiên cứu trước đó. Kỹ thuật này xác định được số lượng bảng điểm nhiều hơn 1,5 lần so với các nghiên cứu trước đó bằng cách sử dụng cùng một phương pháp ở độ phân giải thấp hơn, xác nhận rằng phương pháp giải trình tự này chọn ra nhiều bảng điểm mà nếu không sẽ bị bỏ sót.

Các nhà nghiên cứu chỉ tìm thấy sự khác biệt khiêm tốn trong biểu hiện gen giữa những người bị rối loạn tâm thần và những người không bị rối loạn tâm thần. Tuy nhiên, khi tập trung vào bảng điểm, họ nhận thấy sự khác biệt giữa các cá nhân trong hai nhóm nhiều gấp 2-3 lần. Sự khác biệt đáng chú ý nhất xuất hiện khi các nhà nghiên cứu so sánh bảng điểm giữa hai nhóm người bị rối loạn tâm thần – ví dụ, rối loạn lưỡng cực so với tâm thần phân liệt, trầm cảm với tâm thần phân liệt hoặc trầm cảm với rối loạn lưỡng cực.

Tiến sĩ McMahon cho biết: “Khi chúng tôi so sánh các rối loạn trong các phân tích ở cấp độ bảng điểm của mình, đó là lúc chúng tôi thấy sự khác biệt rõ rệt. “Hầu hết các bản sao được thể hiện khác nhau — được tạo ra ở mức cao hơn so với mức thấp hơn — hóa ra lại được thể hiện theo hướng ngược lại ở những người mắc các chứng rối loạn khác nhau. Một số bản sao được thể hiện theo cùng một hướng ở những người rối loạn tâm trạng và ngược lại ở những người bị tâm thần phân liệt . ”

Ví dụ, các bản sao khác biệt trong gen, SMARCA2, một gen nguy cơ đã biết đối với chứng rối loạn phổ tự kỷ quy định sự biểu hiện của nhiều gen khác quan trọng trong sự phát triển tế bào thần kinh, được biểu hiện khác nhau trong các mẫu não của những người bị tâm thần phân liệt so với các mẫu của những người bị rối loạn lưỡng cực. .

Các phần hướng dẫn của gen có thể được giữ lại trong quá trình phiên mã. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một biến thể di truyền phổ biến quy định sự bao gồm và loại trừ này, được gọi là các locus tính trạng số lượng nối (sQTLs), có thể đóng một vai trò đáng chú ý trong nguy cơ di truyền đối với mỗi chứng rối loạn.

McMahon cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng sự khác biệt nhỏ trong biểu hiện gen giữa các chứng rối loạn khác nhau phản ánh những thay đổi rõ rệt hơn và cụ thể hơn trong chẩn đoán ở cấp độ phiên mã. “Một tế bào có thể biểu hiện nhiều phiên mã khác nhau từ cùng một gen, dẫn đến các protein khác nhau – và các quá trình bệnh tật tiềm ẩn khác nhau.”

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để hiểu rõ hơn về chức năng của các bản sao khác nhau, thời gian nối các đoạn khác nhau và sự khác biệt về bản sao trong các vùng não và loại tế bào cụ thể. Tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại đã làm sáng tỏ tầm quan trọng của việc hiểu sự khác biệt về cấp độ bảng điểm để có được bức tranh đầy đủ về lý do tại sao các rối loạn tâm thần khác nhau về khởi phát, tiến triển và các triệu chứng.

Nguồn: Medicalxpress