Десятки генов связали с ОКР и хроническими тиками

Результаты работы опубликованы в Nature Neuroscience.

Гэри Хейман, профессор кафедры генетики Школы искусств и наук Рутгерса и соавтор исследования, отмечает, что это исследование «значительно расширяет каталог общих генов риска, раскрывает биологические связи с аутизмом и шизофренией и выдвигает на первый план цепи мозга, которые управляют контролем импульсов, движением и формированием привычек».

Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) характеризуется навязчивыми мыслями и повторяющимся поведением; хронические тиковые расстройства, включая синдром Туретта, проявляются внезапными повторяющимися движениями или вокализациями, которые людям трудно контролировать. По данным Национального института здравоохранения, эти состояния затрагивают миллионы людей в мире, часто начинаются в детстве и могут встречаться совместно в одних и тех же семьях.

«Ранее были известны лишь несколько мощных генетических факторов, и у фармацевтической отрасли было мало понятных мишеней для разработки лекарств. Теперь у нас более 30 целей, и это открывает новые возможности для создания терапий», — говорят авторы.

Джей Тишфилд также указан как старший соавтор исследования.

В исследовании проанализировали ДНК почти 4 000 человек с диагнозом ОКР, хронических тиковых расстройств (включая синдром Туретта) или обоих состояний. Учёные сосредоточились на редких мутациях, которые нарушают работу генов, участвующих в развитии и функционировании мозга.

Многие из выявленных генов оказались общими для ОКР и хронических тиковых расстройств, что помогает объяснить, почему эти состояния часто встречаются вместе у одних и тех же людей и семей: на биологическом уровне они затрагивают сходные мозговые пути.

«Эти гены не действуют индивидуально», — сказал Тишфилд, который вместе с Хейманом также связан с Институтом генетики человека Рутгерса в Нью-Джерси. «Они функционируют в сетях. И теперь мы можем нацеливаться на целые сети, что упростит разработку новых методов лечения».

Исследователи также обнаружили перекрытие с генами, ранее ассоциированными с аутизмом и шизофренией, что подтверждает идею о том, что разные психические заболевания могут иметь общие нарушения в развитии и коммуникации мозга.

Клетки мозга обмениваются информацией с помощью нейротрансмиттеров — химических сигналов, передающих сообщения между нейронами. По данным авторов, выявленные гены, вероятно, влияют на передачу таких сигналов в мозговых схемах.

Определение биологических систем, лежащих в основе расстройств, может помочь разработать лекарства, нацеленные на основные механизмы болезни, а не только на облегчение симптомов.

Анализ активности генов показал, что многие из генов риска наиболее активны в областях мозга, связанных с движением, принятием решений и формированием привычек — в том числе в отдельных участках коры и в полосатом теле.

Работа стала результатом крупного международного сотрудничества, объединившего генетические данные более чем 30 исследований и команд из США, Канады, Европы, Южной Кореи и Южной Америки. Для поиска подсказок в ДНК учёные использовали секвенирование всего экзома — метод, читающий участки генома, которые кодируют белки. При поддержке грантов Национальных институтов здравоохранения, Нового венчурного фонда/Фонда исследований ОКР и Центра синдрома Туретта в Нью-Джерси исследователи из Рутгерса помогали координировать проект, управлять клиническими данными и курировать генетическое секвенирование.

В ряде случаев исследователи сравнивали генетические последовательности больных с последовательностями их родителей и контрольных групп, что позволило выявить новые мутации, появившиеся у ребёнка, но отсутствующие у родителей — такие варианты дают наибольшие подсказки о ролях генов в заболеваниях.

«Это исследование действительно продвигает область вперёд», — сказал Хейман. «У нас теперь гораздо более ясное представление о причинах этих расстройств, и перед нами много направлений для работы над улучшением лечения».

Хейман и Тишфилд сотрудничают в генетике заболеваний мозга с 2007 года.

Учёные подчёркивают, что такой проект был бы невозможен без долгосрочного участия семей, добровольно предоставивших образцы ДНК задолго до появления современных технологий секвенирования.

«Когда мы начали собирать эти образцы 20 лет назад, у нас ещё не было быстрых и доступных технологий, которые есть сегодня», — сказал Хейман, добавив, что образцы хранились в биобанке Рутгерса. «Семьи согласились участвовать, чтобы помочь понять эти состояния. Сегодня, благодаря современному секвенированию, эти образцы приобрели исключительную ценность».

Многие семьи были набраны через Центр синдрома Туретта и связанных с ним расстройств в Нью-Джерси и через другие исследовательские программы по всему миру; их вклад позволил собрать крупные наборы данных, необходимые для обнаружения редких мутаций.

Среди исследователей Рутгерса, принимавших участие в работе, — Цзиньчуань Син, профессор кафедры генетики; Макс Тишфилд, доцент кафедры клеточной биологии и нейронаук; Джошуа Текрей, инженер по данным клинических исследований; Кара Населло, научный сотрудник кафедры генетики и кафедры клеточной биологии и нейронаук; и Даня Гловер, координатор программы Института генетики человека Рутгерса в Нью-Джерси.

В число участвовавших учреждений входили: Калифорнийский университет в Сан‑Франциско; Калифорнийский университет в Лос‑Анджелесе; Рочестерский университет; Университет Флориды; Медицинская школа Миллера Университета Майами; Гарвардская медицинская школа и больница Маклейн; Университет Южной Калифорнии; Университет Джонса Хопкинса; Университет Томаса Джефферсона; Медицинский колледж Бэйлора; Вашингтонский университет; Йельский университет; Монреальский неврологический институт‑больница Университета Макгилла; а также различные учреждения в Европе, Южной Америке и Южной Корее.