Nuova mappa genica per malattie mentali

Un team internazionale di ricercatori ha collaborato per identificare i geni che proteggono o espongono la resistenza del cervello a una varietà di malattie mentali e al morbo di Alzheimer.

La partnership lanciata dall'UCLA è il più grande studio sui geni umani che si occupano della salute mentale. Oltre a definire i geni che influenzano la salute mentale, i ricercatori hanno scoperto nuovi geni che possono spiegare le differenze individuali nelle dimensioni e nell'intelligenza del cervello.

Lo studio è pubblicato nell'edizione online anticipata di Nature Genetics.

"Abbiamo cercato due cose in questo studio", ha detto l'autore senior Paul Thompson, Ph.D., professore di neurologia alla UCLA.

“Abbiamo cercato geni che aumentano il rischio di una singola malattia che i tuoi figli possono ereditare. Abbiamo anche cercato fattori che causano atrofia dei tessuti e riducono le dimensioni del cervello, che è un marker biologico per disturbi ereditari come schizofrenia, disturbo bipolare, depressione, morbo di Alzheimer e demenza ".

Tre anni fa, il laboratorio di Thompson ha collaborato con i genetisti Drs. Nick Martin e Margaret Wright del Queensland Institute for Medical Research a Brisbane, Australia; e con il genetista Dr. Barbara Franke del Radboud University Nijmegen Medical Center nei Paesi Bassi.

La collaborazione ha portato al progetto ENIGMA (Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta-Analysis), un'iniziativa per reclutare laboratori di imaging cerebrale in tutto il mondo per mettere in comune le loro scansioni cerebrali e i dati genomici.

"I nostri singoli centri non sono stati in grado di esaminare un numero sufficiente di scansioni cerebrali per ottenere risultati definitivi", ha detto Thompson, che è anche professore di psichiatria presso il Semel Institute for Neuroscience and Human Behaviour presso l'UCLA.

"Condividendo i nostri dati con il progetto ENIGMA, abbiamo creato un campione abbastanza grande da rivelare schemi chiari nella variazione genetica e mostrare come questi cambiamenti alterano fisicamente il cervello".

In passato, i neuroscienziati hanno esaminato i genomi di persone affette da una specifica malattia del cervello e hanno setacciato il loro DNA per scoprire una variante comune.

In questo studio, i ricercatori del progetto ENIGMA hanno misurato le dimensioni del cervello e dei suoi centri di memoria in migliaia di immagini MRI da 21.151 persone sane, mentre contemporaneamente ne analizzavano il DNA.

"Studi precedenti hanno scoperto geni di rischio per malattie comuni, ma non è sempre stato compreso come questi geni influenzino il cervello", ha spiegato Thompson."Questo ha portato il nostro team a sottoporre a screening le scansioni cerebrali in tutto il mondo alla ricerca di geni che danneggiano o proteggono direttamente il cervello".

Nello studio, i ricercatori del progetto ENIGMA hanno esaminato se eventuali variazioni genetiche fossero correlate alle dimensioni del cervello. Gli scienziati si sono concentrati sulle varianti geniche che esauriscono il tessuto cerebrale oltre il normale in una persona sana.

L'ampio ambito del progetto ha permesso al team di scoprire nuove varianti genetiche in persone che hanno cervelli più grandi, nonché differenze nelle regioni critiche per l'apprendimento e la memoria.

Quando gli scienziati si sono concentrati sul DNA di persone le cui immagini mostravano cervelli più piccoli, hanno trovato una relazione coerente tra sottili cambiamenti nel codice genetico e centri di memoria ridotti.

Inoltre, gli stessi geni hanno influenzato il cervello allo stesso modo in persone di diverse popolazioni provenienti da Australia, Nord America ed Europa, suggerendo nuovi bersagli molecolari per lo sviluppo di farmaci.

"Milioni di persone portano variazioni nel loro DNA che aiutano ad aumentare o ridurre la suscettibilità del loro cervello a una vasta gamma di malattie", ha detto Thompson.

“Una volta identificato il gene, possiamo bersagliarlo con un farmaco per ridurre il rischio di malattia. Le persone possono anche adottare misure preventive attraverso l'esercizio fisico, la dieta e la stimolazione mentale per cancellare gli effetti di un gene cattivo ".

In una svolta intrigante, i ricercatori del progetto ENIGMA hanno anche scoperto geni che spiegano le differenze individuali di intelligenza. Hanno scoperto che una variante di un gene chiamato HMGA2 influiva sulle dimensioni del cervello e sull'intelligenza di una persona.

Il DNA è composto da quattro basi: A, C, T e G. Le persone il cui gene HMGA2 conteneva una lettera "C" invece di "T" in quella posizione del gene possedevano cervelli più grandi e ottengono punteggi più alti nei test di QI standardizzati.

"Questa è una scoperta davvero entusiasmante: il cambiamento di una singola lettera porta a un cervello più grande", ha detto Thompson. “Abbiamo trovato prove abbastanza inequivocabili a sostegno di un legame genetico con la funzione e l'intelligenza del cervello. Per la prima volta abbiamo prove a prova di come questi geni influenzano il cervello. Questo ci fornisce nuovi contatti su come mediare il loro impatto ".

I ricercatori cercheranno successivamente i geni che influenzano il modo in cui il cervello è cablato, una questione centrale per lo sviluppo di Alzheimer, autismo e schizofrenia.

Fonte: UCLA