10 февраля 2023
Ученые обнаружили общие гены, связанные с развитием депрессии, у рыбок, крыс и людей
Аффективные расстройства, также известные как эмоциональные расстройства — это совокупность психических нарушений с изменением эмоционального состояния. Это различные формы депрессий и маний, психозы, повышенная тревожность. Подобные расстройства могут развиваться как самостоятельная психическая патология, так и как осложнения при неврологических и иных соматических заболеваниях. Именно поэтому их сложно диагностировать: пониженное настроение, тревожность и раздражительность люди относят к временным, ситуационным проявлениям.
Несмотря на большую распространенность таких заболеваний, многие патологические механизмы до сих пор не ясны. Для исследования аффективных расстройств часто используются животные модели, такие как крысы и рыбки данио. Однако далеко не все данные, полученные на животных моделях, могут быть затем применимы к людям. Это заставляет ученых искать новые методики, которые помогли бы выявить эволюционно стабильные молекулярные механизмы развития аффективных расстройств.
Группа ученых под руководством Алана Калуева, профессора направления «Нейробиология» Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус» и главного научного сотрудника лаборатории молекулярно-биологических и нейробиологических проблем и биоскрининга МФТИ, провела межвидовой анализ путем сравнения «похожих» генов различных организмов, которые выполняют сходную функцию и произошли от одной последовательности ДНК. Для анализа использовали данные секвенирования РНК — рибонуклеиновой кислоты, которая является промежуточной биомолекулой для передачи информации от «источника», ДНК, к выполняющим определенную функцию белкам. Полногеномное ДНК-секвенирование дает общую картину всего многообразия генов в организме, но не может ответить на вопрос о том, какие из них активны в различных клетках и тканях в определенный момент времени. По этой причине для анализа экспрессии генов используется именно РНК-секвенирование, благодаря которому можно установить прямую связь между активностью генов и определенными физиологическими условиями. Ученым удалось зафиксировать некоторые общие механизмы ответа на стресс, включающие изменение активности генов, отвечающих за кальциевый сигналлинг, молекулы клеточной адгезии и окислительное фосфорилирование.
Благодаря проведенному исследованию, ученые выявили несколько ключевых белков мозга в качестве многообещающих как мишени для лекарственного воздействия, а также предложили новый набор генов, которые могут быть использованы для дальнейшего изучения аффективного развития.
В результате исследования идентифицировали общие гены, которые вовлечены в патогенез у всех трех видов и, следовательно, представляют собой эволюционно стабильные биомаркеры аффективной патологии. Данные были перепроверены с использованием нескольких различных методик. В перспективе результаты исследования могут найти применение в диагностике и терапии аффективных расстройств.
В работе принимали участие ученые из Московского физико-технического института, НМИЦ им. В.А. Алмазова, Университета «Сириус», Института трансляционной биомедицины СПбГУ, РНИЦ радиологии и хирургических технологий им. Гранова, Института неврологии и медицины (Новосибирск) и Уральского федерального университета.