Studienhighlights Genetische Ähnlichkeit von Autismus, Schizophrenie
"Wenn wir nicht gewusst hätten, dass es sich um zwei verschiedene Krankheiten handelt, und alle Mutationen in einer einzigen Analyse zusammengefasst hätten, wären sehr ähnliche Netzwerke entstanden", sagte Dennis Vitkup, Ph.D., Associate Professor an der Columbia University Ärztezentrum.
"Es zeigt, wie eng die genetischen Netzwerke von Autismus und Schizophrenie miteinander verflochten sind", fügte er hinzu.
Die Studie bietet neue Einblicke in die molekularen Ursachen von Schizophrenie. Es legt auch nahe, dass Mutationen, die mit Schizophrenie, Autismus und wahrscheinlich vielen anderen psychiatrischen Störungen verbunden sind, höchstwahrscheinlich in bestimmten molekularen Prozessen zusammenkommen.
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Mithilfe einer unvoreingenommenen Sammlung von Hunderten von Mutationen, die mit Schizophrenie zusammenhängen, verwendeten die Columbia-Forscher einen rechnerischen Ansatz, um verborgene Beziehungen zwischen scheinbar nicht verwandten Genen zu entdecken.
Die Forscher sammelten die stärksten Mutationen, die in der Schizophrenieforschung beobachtet wurden.
Das Programm deckte zwei genetische Netzwerke auf. Gene im ersten Netzwerk sind hauptsächlich an der Axonführung, der Synapsenfunktion und der Zellmigration beteiligt. Gene im zweiten Netzwerk sind an der Organisation und dem Umbau der Chromosomen beteiligt.
Teile beider Netzwerke sind während der Entwicklung des Fötus äußerst aktiv, was darauf hindeutet, dass Veränderungen im Gehirn, die im frühen Erwachsenenalter Schizophrenie verursachen, sehr früh im Leben beginnen können.
Vitkup verglich dann seine Schizophrenie-Netzwerke mit Netzwerken, die bei neurologischen Entwicklungsstörungen wie Autismus gefunden wurden. Ein Schizophrenie-Netzwerk ist eng mit einem Autismus-Netzwerk verwandt, das er in einer früheren Studie beschrieben hat.Beide Netzwerke umfassen Gene, die an der Axonführung, der Synapsenfunktion und der Zellmigration beteiligt sind.
„Unsere kürzlich durchgeführte Mutationsanalyse hat gezeigt, dass diese Überlappung hauptsächlich Gene umfasst, die für die frühe Entwicklung des Fötus wichtig sind. Dies ist nicht überraschend, da einige Fälle von Schizophrenie und wahrscheinlich viele Fälle von Autismus neurologischen Entwicklungsursprung haben “, sagte Maria Karayiorgou, M. D., aus Kolumbien.
$config[ads_text2] not foundDies wirft eine interessante Frage auf: Wie können Mutationen in denselben oder verwandten Genen zwei getrennte Störungen verursachen?
"Ich verwende gerne die Analogie von Autobremsen", sagte Vitkup. "Unterschiedliche mechanische Fehlfunktionen des Bremsmechanismus können sehr unterschiedliche funktionelle Konsequenzen haben, von der schnellen Beschleunigung bis zum Abwürgen."
Vitkup untersuchte große Mutationen, sogenannte Copy Number Varianten (CNVs), die entweder zu Schizophrenie oder Autismus führen können.
Bei CNVs, die am Wachstum von Dendriten oder dendritischen Stacheln an den Enden von Neuronen beteiligt sind, stellte er fest, dass eine Abnahme des Wachstums bei Schizophrenie häufiger und eine Zunahme des Wachstums bei Autismus häufiger vorkommt. "Das stimmt mit den Ergebnissen postmortaler Hirnstudien überein", sagte er.
Vitkup sagt voraus, dass möglicherweise viel mehr Gene identifiziert werden, die an Schizophrenie und Autismus beteiligt sind - möglicherweise bis zu 1.000 Gene für jede Störung -, aber ein erheblicher Teil davon wird wahrscheinlich in die in der aktuellen Studie identifizierten Netzwerke und Wege fallen.
"Bis vor einigen Jahren suchten die Menschen nur nach einer Handvoll Genen, die für Autismus und Schizophrenie verantwortlich sind. Die Vorstellung, dass viele hundert Gene beteiligt sind, ist also eine große Veränderung im Denken", sagte Vitkup.
„Unsere Studie und die Studien unserer Mitarbeiter legen nahe, dass es bei der Suche nach den Ursachen komplexer genetischer Störungen produktiver sein wird, nach gemeinsamen Wegen und Genkreisläufen zu suchen als nach einer Handvoll kausaler Gene. Diese Art der Netzwerkanalyse gibt uns die Möglichkeit, einen Sinn für das Geschehen zu finden. "
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"Um alle Prozesse und molekularen Wege aufzudecken, die an Schizophrenie und verwandten Störungen beteiligt sind, sind eindeutig mehr Gensuchen erforderlich", sagte er. "Wenn wir uns Personen mit Schizophrenie ansehen, die in Familien ohne Vorgeschichte der Störung geboren wurden, können wir De-novo-Mutationen identifizieren, die wahrscheinlich ihre Störung verursacht haben."
Die Forschung wird in der Online-Ausgabe der Zeitschrift veröffentlicht Naturneurowissenschaften.
Quelle: Columbia University Medical Center
