وجود پیوند قوی بین “تکرار‌های پیاپی” و اسکیزوفرنی

به گزارش مجله خبری نگار/تکناک: در سلول‌های ما، DNA به‌عنوان یک زبان عمل می‌کند و ویژگی‌های منحصربه‌فردی را ایجاد می‌کند که هر یک از ما را تبدیل به چیزی که هستیم، می‌کند.

زمانی که الگو یک یا چند نوکلئوتید که بلوک‌های سازنده DNA هستند که از مواد شیمیایی سیتوزین (C)، آدنین (A)، گوانین (G) و تیمین (T) تشکیل شده اند، چندین بار در DNA تکرار شود، این پدیده یعنی تکرار‌های پشت سر هم در DNA رخ می‌دهند.

در آزمایشگاه دانشکده پزشکی دانشگاه کارولینای شمالی، دکتر جین ساتکیویچ، دانشیار ژنتیک، و همکارانش، یکی از گسترده‌ترین تحقیقات را در مورد تکرار‌های پشت سر هم در اسکیزوفرنی با استفاده از توالی یابی و ابزار‌های پیشرفته کل ژنوم انجام داده اند. تکنیک‌های یادگیری تحقیقات آن‌ها نقش تکرار‌های پشت سر هم در ایجاد این بیماری ناتوان کننده را روشن کرده است.

محققان یک ارتباط قوی بین شکل گیری اسکیزوفرنی و شکل نادری از یک پدیده ژنتیکی به نام "تکرار‌های پیاپی" کشف کرده اند.

تصویری که تکرار پشت سر هم را نشان می‌دهد

این تحقیق که در مجله Molecular Psychiatry منتشر شده است، نشان می‌دهد که افراد مبتلا به اسکیزوفرنی به میزان قابل توجهی، میزان بالاتری از این تکرار‌های نادر پشت سر هم در ژنوم را خود دارند و میزان آن ۷ درصد بیشتر از افراد بدون اسکیزوفرنی است. آن‌ها همچنین مشاهده کردند که تکرار‌های پشت سر هم به طور تصادفی در سراسر ژنوم قرار ندارند. آن‌ها عمدتاً در ژن‌های حیاتی برای عملکرد مغز یافت شدند و طبق مطالعات قبلی به عنوان عاملی مهم در اسکیزوفرنی شناخته شدند.

ساتکیویچ گفت: ما فکر می‌کنیم این کشف، در‌هایی را برای مطالعات عملکردی آینده در مورد مکانیسم دقیق بیولوژیکی چنین بیماری‌هایی باز می‌کند. درک علت بیولوژیکی اسکیزوفرنی توسعه آینده تست‌های تشخیصی، یافتن دارو‌های موثر و درمان‌های شخصی را امکان پذیر می‌کند.

این تکرار‌های پشت سر هم ژن، معمولاً پیامد‌های منفی برای سلامتی ندارند. با این حال، بر اساس مکان تکرار‌های پشت سر هم در ژنوم و مدت زمان آنها، این تکرار‌ها می‌توانند در ایجاد بیماری نقش داشته باشند. به عنوان مثال، بیماری هانتینگتون در اثر تکرار پشت سر هم در ژن HTT ایجاد می‌شود که به طور غیر طبیعی گسترش یافته است. شروع این بیماری زمانی اتفاق می‌افتد که توالی سیتوزین-آدنین-گوانین (CAG) بیش از ۳۶ بار روی ژن HTT تکرار شود. تکرار طولانی تر، منجر به تولید محصولات پروتئینی غیرطبیعی با یک مسیر گسترده از گلوتامین می‌شود که برای سلول‌های مغز سمی است. این تکرار‌ها ارثی هستند و در نسل‌های متوالی با افزایش شدت بیماری یا کاهش سن شروع، طولانی و طولانی‌تر می‌شوند.

در مطالعه فعلی خود، ساتکیویچ و تیم تحقیقاتی او کل ژنوم ۲۱۰۰ فرد را بررسی کردند تا تکرار‌های پشت سر هم که به طور غیر طبیعی طولانی به نظر می‌رسید و منحصر به فرد یا نادر بودند را پیدا کنند. از آنجایی که همه شرکت‌کنندگان به سوابق پزشکی خود دسترسی داشتند، تیم تحقیقاتی قادر به مقایسه این نمونه‌های طولانی و نادر توالی DNA تکراری از افراد مبتلا به اسکیزوفرنی در مقابل نمونه‌هایی از افراد حاضر در مطالعه بود که این بیماری را نداشتند. این موضوع به محققان اجازه داد تا تعیین کنند کدام یک از این تکرار‌های پشت سر هم ممکن است با ایجاد اسکیزوفرنی درگیر باشد.

با استفاده از تجزیه و تحلیل شبکه ژنی، نویسندگان این مطالعه نشان دادند که ژن‌هایی با تکرار‌های نادر پشت سر هم که در اسکیزوفرنی یافت می‌شوند، در درجه اول بر عملکرد‌های سیگنال‌دهی سیناپسی و عصبی تأثیر می‌گذارند. علاوه بر این، این ژن‌ها از نظر تکاملی بسیار حفاظت شده‌اند، که این مسئله نشان‌دهنده عملکرد‌های بیولوژیکی مهم و بنابراین تأثیر قابل‌توجهی است که تکرار‌های پشت سر هم ممکن است اعمال کنند.

سپس محققان دانشکده پزشکی UNC با دانشمندانی از بیمارستان کودکان در تورنتو همکاری کردند تا ببینند آیا این سطح افزایش یافته از انواع نادر پشت سر هم در گروه دیگری از نمونه‌های جمع‌آوری‌شده به‌طور مستقل نیز یافت می‌شود یا خیر. یافته‌های ساتکیویچ در تحقیقات کانادایی تکرار شد، که این موضوع نشان می‌دهد این پیوند تازه کشف شده بین تکرار‌های پشت سر هم و اسکیزوفرنی پیوند بسیار قوی است.

ساتکیویچ گفت:ما فکر می‌کنیم که این تحقیق خیلی مهم است. ما مطمئن هستیم که آزمایش ما نقش مهمی را بر تکرار جهش‌های DNA در ایجاد اسکیزوفرنی نشان می‌دهد.