Para saintis telah mengenal pasti penanda genetik gangguan bipolar

Gangguan bipolar adalah penyakit mental yang dicirikan oleh perubahan mood yang melampau, dengan episod kemurungan dan manik yang silih berganti. Kajian lepas menunjukkan bahawa gangguan bipolar mempunyai komponen genetik yang kuat dan merupakan antara penyakit psikiatri yang paling boleh diwarisi.

Untuk lebih memahami faktor genetik yang meningkatkan risiko mengalami gangguan mental ini, saintis saraf dan pakar genetik telah menjalankan beberapa kajian persatuan seluruh genom (GWAS). Ini pada asasnya adalah kajian yang bertujuan untuk mengenal pasti kawasan tertentu genom manusia yang dikaitkan dengan peningkatan risiko mengalami gangguan bipolar - kawasan ini juga dipanggil lokus risiko BD.

Walaupun kerja terdahulu telah mengenal pasti banyak kawasan sedemikian, polimorfisme nukleotida tunggal penyebab (SNP) dalam gangguan itu masih tidak diketahui. Ini adalah varian genetik yang secara langsung menyumbang kepada gangguan bipolar, bukannya sekadar penanda yang berkaitan.

Penyelidik di Sekolah Perubatan Icahn di Gunung Sinai dan institusi lain baru-baru ini menjalankan kajian baru untuk mengenal pasti SNP yang secara langsung menyumbang kepada risiko mengembangkan penyakit itu. Penemuan mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Neuroscience, diperoleh dengan menganalisis set data genetik yang besar menggunakan pelbagai teknik statistik, termasuk kaedah "pemetaan halus".

"Kerja ini adalah hasil daripada usaha lama untuk lebih memahami seni bina genetik gangguan bipolar," Maria Koromina, pengarang pertama kertas itu, memberitahu Medical Xpress. "Kajian GWAS sebelum ini telah mengenal pasti 64 kawasan genomik yang dikaitkan dengan gangguan bipolar, tetapi varian dan gen penyebab dalam kawasan ini sering tidak diketahui."

Matlamat utama kajian ini adalah untuk mengenal pasti SNP penyebab yang berpotensi yang meningkatkan risiko mengalami gangguan bipolar, serta gen yang dikaitkan dengannya. Para penyelidik menganalisis data yang dikumpul oleh Konsortium Genom Psikiatri (PGC), sebuah inisiatif antarabangsa yang besar yang diasaskan pada 2007 yang mengumpul data genetik dan perubatan daripada beribu-ribu orang keturunan Eropah yang mempunyai penyakit mental, serta individu yang sihat.

"Untuk mengkaji varian genetik yang menyumbang kepada risiko gangguan bipolar, kami menggunakan kaedah pemetaan halus kepada data GWAS daripada kira-kira 41,917 kes bipolar dan 371,549 kawalan keturunan Eropah," jelas Koromina.

"Kami kemudiannya menyepadukan penemuan ini dengan data epigenomik khusus sel otak dan pelbagai lokus sifat kuantitatif (QTL) untuk memahami cara varian genetik mempengaruhi ekspresi gen, penyambungan atau metilasi. Pendekatan gabungan ini membolehkan kami mengenal pasti varian genetik yang lebih berkemungkinan menyumbang kepada risiko gangguan bipolar dan memadankannya dengan gen calon dengan keyakinan yang lebih tinggi."

Menggunakan pemetaan halus, Koromina dan rakan-rakannya dapat mengecilkan kawasan genomik yang dikenal pasti dalam kajian terdahulu, akhirnya mengenal pasti 17 SNP yang paling mungkin dikaitkan dengan peningkatan risiko mengalami gangguan itu. Mereka juga mengaitkan SNP ini kepada gen tertentu yang mengawal perkembangan otak dan isyarat antara neuron.

"Kami mengenal pasti beberapa kemungkinan variasi penyebab dan menghubungkannya dengan gen yang diketahui memainkan peranan dalam pembangunan saraf dan isyarat sinaptik, termasuk SCN2A, TRANK1, CACNA1B, THSD7A, dan FURIN," kata Koromina.

"Terutama, tiga daripada gen ini juga sangat dinyatakan dalam sel usus, menyokong pautan genetik antara paksi mikrobiota-usus-otak dan gangguan bipolar. Kami juga menunjukkan bahawa menggabungkan kesan pemetaan halus ke dalam skor risiko poligenik (PRS) meningkatkan ketepatan ramalan mereka, terutamanya merentas kumpulan etnik."

Penemuan oleh Koromina dan rakan-rakannya memajukan lagi pemahaman kita tentang gangguan bipolar dan asas genetiknya. Para saintis berharap bahawa kerja mereka akan memberi inspirasi kepada penyelidikan lanjut yang bertujuan untuk mengkaji varian genetik yang dikenal pasti. Pada masa hadapan, kerja mereka juga boleh menyumbang kepada pembangunan strategi terapeutik yang mengambil kira profil genetik unik setiap pesakit.

"Kajian masa depan boleh menumpukan pada pengesahan fungsi gen keutamaan dan varian menggunakan model seperti sel neuron yang disunting CRISPR dan organoid otak," tambah Koromina. "Eksperimen ini akan membantu menentukan bagaimana sebenarnya varian ini mempengaruhi peraturan gen dan fungsi neuron. Akhirnya, matlamat kami adalah untuk mengubah data genetik ini menjadi alat untuk terapi yang diperibadikan."