Schizofrenia-Immagine Credit Public Domain-
La schizofrenia è un grave disturbo mentale che colpisce il modo in cui una persona pensa, si sente e si comporta. Le persone con schizofrenia possono sperimentare allucinazioni, delusioni, pensieri disordinati e difficoltà nell’esprimere emozioni o provare piacere.
I ricercatori hanno scoperto una forte correlazione tra lo sviluppo della schizofrenia e una rara forma di una variante genetica nota come ripetizioni tandem.
Nelle nostre cellule, il DNA agisce come un linguaggio, creando le caratteristiche uniche che rendono ognuno di noi quello che siamo. Le ripetizioni tandem si verificano all’interno del DNA quando uno schema di uno o più nucleotidi, i mattoni del DNA costituiti dalle sostanze chimiche citosina (C), adenina (A), guanina (G) e timina (T), viene ripetuto più volte in una riga. Un esempio potrebbe essere: CAG CAG CAG, in cui la sequenza CAG viene ripetuta tre volte.
Il laboratorio della University of North Carolina School of Medicine di Jin Szatkiewicz, Ph.D., Professore associato di genetica e colleghi, hanno condotto una delle più ampie indagini sulle ripetizioni in tandem nella schizofrenia, utilizzando il sequenziamento all’avanguardia dell’intero genoma e la macchina tecniche di apprendimento. La loro ricerca ha fatto luce sul ruolo delle ripetizioni in tandem nello sviluppo di questa malattia debilitante.
Un’immagine che mostra una ripetizione in tandem. Credito: Jin Szatkiewicz Lab, UNC School of Medicine
Pubblicata sulla rivista Molecular Psychiatry, la ricerca mostra che gli individui con schizofrenia avevano un tasso significativamente più alto di rare ripetizioni in tandem nei loro genomi: il 7% in più rispetto agli individui senza schizofrenia. E hanno osservato che le ripetizioni in tandem non erano localizzate casualmente in tutto il genoma; sono stati trovati principalmente nei geni cruciali per la funzione cerebrale e noti per essere importanti nella schizofrenia, secondo studi precedenti.
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“Pensiamo che questa scoperta apra le porte a futuri studi funzionali sul preciso meccanismo biologico di tali varianti“, ha affermato Szatkiewicz, che è anche assistente Professore aggiunto di psichiatria. “Comprendere la causa biologica della schizofrenia consentirà lo sviluppo futuro di test diagnostici, farmaci efficaci e trattamenti personalizzati”.
Le ripetizioni in tandem di solito non hanno implicazioni negative per la salute. Tuttavia, in base alla posizione delle ripetizioni tandem nel genoma e alla loro lunghezza, possono contribuire alla malattia. Ad esempio, la malattia di Huntington è causata da una ripetizione in tandem nel gene HTT che è stato espanso in modo anomalo. L’insorgenza della malattia avverrà quando la sequenza di citosina-adenina-guanina (CAG) si ripeterà più di 36 volte sul gene HTT. Le espansioni ripetute più lunghe portano a prodotti proteici anormali con una traccia estesa di glutammina che è tossica per le cellule cerebrali. Queste ripetizioni sono ereditarie e tendono a crescere sempre più a lungo nelle generazioni successive con l’aumentare della gravità della malattia o con la diminuzione dell’età di insorgenza.
Nel loro studio attuale, Szatkiewicz e il suo team hanno esaminato l’intero genoma di 2.100 individui per trovare ripetizioni in tandem che sembravano anormalmente lunghe ed erano uniche o rare. Poiché tutti i partecipanti hanno fornito l’accesso alle loro cartelle cliniche, il team è stato in grado di confrontare questi lunghi e rari campioni ripetuti di sequenze di DNA di persone affette da schizofrenia rispetto a campioni di persone nello studio che non ne erano affette. Ciò ha permesso ai ricercatori di determinare quale di queste ripetizioni in tandem potrebbe essere coinvolta nello sviluppo della schizofrenia.
Utilizzando l’analisi della rete genica, gli autori di questo studio hanno dimostrato che i geni con rare ripetizioni in tandem trovati nella schizofrenia influiscono principalmente sulle funzioni di segnalazione sinaptica e neuronale. Inoltre, questi geni sono altamente conservati evolutivamente, indicando importanti funzioni biologiche e quindi l’impatto significativo che le ripetizioni in tandem potrebbero esercitare.
I ricercatori della UNC School of Medicine hanno quindi collaborato con scienziati dell’Hospital for Sick Children di Toronto per vedere se questo livello aumentato di rare varianti tandem sarebbe presente in un altro gruppo di campioni raccolti in modo indipendente. I risultati di Szatkiewicz sono stati replicati nell’indagine canadese, indicando che questo collegamento appena scoperto tra ripetizioni in tandem e schizofrenia è piuttosto forte.
“Pensiamo che questo sia uno studio importante”, ha detto Szatkiewicz. “Siamo fiduciosi che il nostro lavoro getti una luce significativa sul ruolo delle mutazioni del DNA ripetute in tandem nello sviluppo della schizofrenia”.
Fonte:Molecular Psychiatry
