Открытия в психиатрической геномике за последние полвека

В новом обзоре, подготовленном исследователями из Медицинской школы Университета Северной Каролины и Школы глобального общественного здравоохранения Джиллингса, описываются основные открытия, сделанные за последние полвека в области психиатрической геномики, и дальнейшие шаги исследователей.

Психические расстройства и нарушения развития нервной системы могут передаваться по наследству при помощи генов и их можно проследить до определенных областей нашего генома.

В 2007 году тысячи исследователей со всего мира объединились, создав Консорциум психиатрической геномики.

Цель группы – лучше понять генетические механизмы, лежащие в основе психических расстройств, и разработать более эффективные методы лечения шизофрении, депрессии, расстройств пищевого поведения и многих других заболеваний.

Новый обновленный обзор, доступный в виде препринта на сайте PsyArXiv, было подготовлено доктором Синтией Булик, заслуженным профессором в области расстройств пищевого поведения в Медицинской школе Университета Северной Каролины и профессором по диетологии в Школе глобального общественного здравоохранения Джиллингса, а также доктором медицины Патриком Салливаном, заслуженным профессором психиатрии и генетики. В статье представлены дальнейшие шаги консорциума и описаны основные результаты, полученные группой исследователей за последние полвека.

“Следующий этап научных исследований Консорциума психиатрической геномики расширит возможности генетических открытий в области различных психических расстройств и их реакции на лечение”, – пишет Булик, которая также является основателем и сопредседателем Рабочей группы по расстройствам пищевого поведения. “Наша работа будет способствовать прогрессу в этой области, создаст надежную платформу для будущих исследований, вдохновит на инновации и будет способствовать сотрудничеству, прозрачности и воспроизводимости научных данных для усиления клинического эффекта”.

От исследований близнецов до полногеномного поиска ассоциаций

Жизненный опыт, окружающая среда и генетика – все это может влиять на психические расстройства, но во многом это зависит от особенностей нашей генетики. Еще в 1940-х годах исследователи использовали близнецов для изучения того, как передаются психические расстройства, сравнивая случаи эпилепсии и шизофрении у разнояйцевых и однояйцевых близнецов.

Но с появлением крупных технологических инноваций в генетике и лонгитюдных исследований исследователи теперь проводят полногеномный поиск ассоциаций (GWAS) для изучения генетических факторов, которые вызывают расстройства психического и нарушения развития нервной системы. В исследованиях такого типа сравниваются образцы ДНК тысяч и даже сотен тысяч людей с тем или иным расстройством и таких же больших групп людей без этого расстройства.

Сравнивая их геномы, они могут выявить различия между пациентами и контрольной группой, чтобы найти участки генома, которые отличаются друг от друга. Считается, что эти участки связаны с изучаемым заболеванием или признаком. По сути, это проясняет то, где следует копнуть глубже, чтобы выявить задействованные гены.

Шизофрения, большое депрессивное расстройство и анорексия

В 2022 году исследователи Консорциума использовали полногеномный поиск ассоциаций для идентификации 287 различных участков генома, которые были связаны с шизофренией. Три года спустя исследователи заполнили большой пробел в своем понимании большого депрессивного расстройства, которое в течение многих лет отставало от других психических расстройств в выявлении его ассоциаций в геноме. Используя 688 808 случаев с множественным происхождением и более четырех миллионов контрольных образцов, исследователи смогли связать 635 участков генома с этим заболеванием.

В 2019 году рабочая группа Консорциума по расстройствам пищевого поведения произвела революцию в нашем понимании биологии нервной анорексии, выявив как психические, так и метаболические генетические компоненты и введя термин “метабо-психическое расстройство”.

Плейотропия и необычные варианты

За последние несколько лет ученые обнаружили, что существуют общие генетические нити, которые могут связывать и вызывать сосуществующие психические расстройства. Влияние этих необычных и редчайших вариантов и степень, в которой они сочетаются и усиливают эффекты полигенности, были в центре внимания группы в течение последних пяти лет.

В 2019 году исследователи из Консорциума выявили 136 “горячих точек” в геноме, которые связаны с расстройствами аутистического спектра, синдромом дефицита внимания и гиперактивности, шизофренией, биполярным расстройством, большим депрессивным расстройством, синдромом Туретта, обсессивно-компульсивным расстройством и нервной анорексией. Из них 109 “горячих точек” были связаны с несколькими расстройствами или считались “плейотропными”.

Расстройства, связанные с употреблением психоактивных веществ

Аналогичным образом, заметив, что проблемы, связанные с алкоголем, табаком, каннабисом и опиоидами, как правило, возникают одновременно, члены Консорциума обнаружили 19 генетических сигналов, связанных с употреблением нескольких веществ, и другие “горячими точками”, которые влияли только на одно вещество.

Теперь исследователи могут использовать эти знания для поиска лекарств, которые связаны с изменениями экспрессии, вызванными этими плейотропными сигналами, – это отправная точка для будущих открытий, которые могут улучшить наши возможности в лечении расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ.

Расстройства аутистического спектра и умственная отсталость

Исследователи специально сосредоточились на генетических ошибках, вызванных дублированием или делецией сегментов ДНК, которые называются вариацией числа копий. В 2023 году Консорциум психиатрической геномики выявил вариации числа копий в гене NRXN1, роль которого в развитии расстройств аутистического спектра и умственной отсталости хорошо известна, а также делецию в гене ABCB11, который играет важную роль в способности человека реагировать на антипсихотические препараты.

Улучшение клинической помощи и обмена данными

Участки генома, на которые указывает полногеномный поиск ассоциаций, могут содержать множество значимых и коррелирующих вариантов, но эти данные мало что говорят о биологии, лежащей в основе этих “горячих точек”. Исследователи решили включить данные о белках в свои исследования с использованием полногеномного поиска ассоциаций, чтобы получить представление об общих чертах и различиях между психическими расстройствами на молекулярном и клеточном уровнях.

Например, исследование, опубликованное в журнале Nature в 2025 году, показало, что биполярное расстройство связано с более высокой экспрессией генов в нейронах, важных для обработки эмоций, памяти, изменения торможения или возбудимости мозга, пищеварения и обмена веществ, а также гормональной регуляции.

Но Консорциум не просто собирает данные, но и делится ими с более широкими генетическими и психиатрическими сообществами. С 2021 года к их данным, полученным в ходе более чем 50 исследований с полногеномным поиском ассоциаций, обращались более 154 000 раз, и они были использованы во многих геномных, функциональных и биологических исследованиях в этой области.

Дальнейшие планы Консорциума психиатрической геномики

Цель Консорциума – расширить область генетических открытий в области различных психических расстройств, включив в нее реакцию на лечение, а также психические расстройства на протяжении всей жизни и в разных популяциях.

Используя как генетические, так и другие источники экологических, клинических и неврологических данных, Консорциум планирует использовать подход, учитывающий весь жизненный цикл, для понимания расстройств, обычно возникающих в детстве (например, расстройств аутистического спектра), во взрослом возрасте (например, наркотической зависимости) и в более позднем возрасте (например, болезни Альцгеймера), а также для изучения лонгитюдной динамики психического здоровья и устойчивости в разных популяциях.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога