Die Einbeziehung humaner endogener Retroviren in transkriptomweite Assoziationsstudien zeigt neue Risikofaktoren für wichtige psychiatrische Erkrankungen auf
02.06.2024 Neue Forschungsarbeiten unter der Leitung des King’s College London haben ergeben, dass Tausende von DNA-Sequenzen, die aus frühzeitlichen Virusinfektionen stammen, im Gehirn exprimiert werden und einige davon zur Anfälligkeit für psychiatrische Störungen wie Schizophrenie, bipolare Störungen und Depressionen beitragen.
Die in Nature Communications veröffentlichte Studie wurde vom National Institute for Health and Care Research (NIHR) Maudsley Biomedical Research Centre und den US National Institutes of Health (NIH) unterstützt.
Humane Endogene Retroviren (HERV)
Etwa acht Prozent unseres Genoms bestehen aus Sequenzen, die als Humane Endogene Retroviren (HERV) bezeichnet werden und Produkte uralter Virusinfektionen sind, die vor Hunderttausenden von Jahren stattfanden. Bis vor kurzem ging man davon aus, dass es sich bei diesen „fossilen Viren“ einfach um Junk-DNA handelt, die keine wichtige Funktion im Körper hat. Dank der Fortschritte in der Genomforschung haben Wissenschaftler nun jedoch herausgefunden, wo in unserer DNA diese fossilen Viren zu finden sind, so dass wir nun besser verstehen, wann sie exprimiert werden und welche Funktionen sie möglicherweise haben.
Die neue Studie baut auf diesen Fortschritten auf und zeigt zum ersten Mal, dass eine Reihe spezifischer HERV, die im menschlichen Gehirn exprimiert werden, zur Anfälligkeit für psychische Erkrankungen beitragen, was einen Schritt nach vorn im Verständnis der komplexen genetischen Komponenten darstellt, die zu diesen Erkrankungen beitragen.
Eine wichtigere Rolle im menschlichen Gehirn?
Dr. Timothy Powell, Co-Autor der Studie und Senior Lecturer am Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience (IoPPN), King’s College London, sagte: „Diese Studie verwendet einen neuartigen und robusten Ansatz, um zu untersuchen, wie sich die genetische Anfälligkeit für psychiatrische Störungen auf die Expression alter viraler Sequenzen auswirkt, die im modernen menschlichen Genom vorhanden sind. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese viralen Sequenzen wahrscheinlich eine wichtigere Rolle im menschlichen Gehirn spielen als ursprünglich angenommen, wobei spezifische HERV-Expressionsprofile mit einer erhöhten Anfälligkeit für einige psychische Störungen verbunden sind.“
In der Studie wurden Daten aus großen genetischen Studien mit Zehntausenden von Menschen mit und ohne psychische Erkrankungen sowie Informationen aus Autopsie-Gehirnproben von 800 Personen analysiert, um zu untersuchen, wie DNA-Variationen im Zusammenhang mit psychiatrischen Störungen die Expression von HERV beeinflussen.
Obwohl die meisten genetischen Risikovarianten, die mit psychiatrischen Diagnosen in Verbindung stehen, Gene mit bekannten biologischen Funktionen beeinflussen, fanden die Forscher heraus, dass einige genetische Risikovarianten bevorzugt die Expression von HERV beeinflussen. Die Forscher berichteten über fünf robuste HERV-Expressionssignaturen, die mit psychischen Erkrankungen in Verbindung stehen, darunter zwei HERV, die mit dem Risiko für Schizophrenie in Verbindung stehen, einer, der sowohl mit dem Risiko für eine bipolare Störung als auch für Schizophrenie in Verbindung steht, und einer, der mit dem Risiko für Depression in Verbindung steht.
Dr. Rodrigo Duarte, Erstautor und Research Fellow am IoPPN, King’s College London, sagte: „Wir wissen, dass psychiatrische Erkrankungen eine wesentliche genetische Komponente haben, wobei viele Teile des Genoms schrittweise zur Anfälligkeit beitragen. In unserer Studie konnten wir Teile des Genoms untersuchen, die mit HERV korrespondieren, was zur Identifizierung von fünf Sequenzen führte, die für psychiatrische Störungen relevant sind. Es ist zwar noch nicht klar, wie diese HERV die Gehirnzellen beeinflussen, um diese Erhöhung des Risikos zu bewirken, aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Regulierung ihrer Expression für die Gehirnfunktion wichtig ist“.
© Psylex.de – Quellenangabe: Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-48153-z