Транскриптомные данные могут стать основой для новой классификации заболеваний головного мозга

Исследователи изучили транскриптомные особенности генов, вовлечённых в различные патологии нервной системы. Полученные данные могут лечь в основу нового подхода к классификации заболеваний головного мозга по экспрессии генов. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology. «Классификация болезней, основанная на анализе экспрессии генов, в некоторых случаях отличается от традиционного симптоматического подхода. Благодаря полученным транскриптомным данным о заболеваниях головного мозга появляется надежда, что мы сможем найти новый способ их лечения», — сообщил Майкл Гаврилич (Michael Hawrylycz), исследователь из Института исследований мозга Аллена (Allen Institute for Brain Science). Гаврилич и Яшар Зейгами (Yashar Zeighami) из Университета Макгилла (McGill University) вместе со своими коллегами изучили данные об экспрессии генов из Атласа человеческого мозга Аллена (Allen Human Brain Atlas), созданного на основе 104 структур мозга из 6 образцов. Учёные исследовали экспрессию генов, связанных с 40 распространёнными заболеваниями головного мозга человека (включая нейродегенеративные и психические) и расстройствами, вызванными употреблением психоактивных веществ. Чтобы для каждого заболевания идентифицировать ассоциированные с ним гены, исследователи использовали данные из базы DisGeNET. Затем они измерили экспрессию этих генов в разных областях мозга у 6 образцов. В итоге выяснилось, что многие заболевания с непохожими симптомами взаимосвязаны. Например, нарушения развития речи, обсессивно-компульсивное расстройство и височная эпилепсия — фенотипически разные состояния — в соответствии с анализом экспрессии генов попали в одну группу. «Экспрессия генов объединяет на первый взгляд разные заболевания», — пояснил Гаврилич. Затем исследователи сосредоточились на 24 заболеваниях, поражающих кору головного мозга, и изучили данные экспрессии генов в различных типах клеток: тормозящих и возбуждающих нейронах, а также в других клетках средней височной извилины. Гены психических, двигательных нарушений и расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ, показали самые высокие различия между разными клетками по сравнению с опухолями, нарушениями развития и нейродегенеративными заболеваниями. Другим открытием, на которое обратили внимание учёные, стала роль возбуждающих клеток при психических заболеваниях. «Известно, что при психиатрических патологиях, таких как депрессия, биполярное расстройство и шизофрения, поражены тормозящие нейроны, но наши результаты показали, что возбуждающие нейроны также имеют значение при развитии этих заболеваний», — отметили авторы. Чтобы выявить специфичные для человека различия между разными типами клеток, учёные сравнили результаты образцов, полученных от человека и мышей. Исследование показало, что особенности экспрессии генов отличались у людей и грызунов несмотря на то, что эти гены связаны с одинаковыми заболеваниями у обоих видов. «Путём картирования гомологичных типов клеток мыши и человека было обнаружено, что большинство генов, связанных с риском заболеваний, функционируют в одних и тех же клетках, что даёт схожие фенотипические проявления, однако уровень экспрессии зависит от вида», — пишут авторы. В будущем учёные планируют изучить влияние каждого гена на конкретное заболевание. «Мы до сих пор не можем оценить эффект отдельного гена, хотя знаем, что он сильно варьирует от гена к гену», — заявил Гаврилич, добавив, что его группа, изучая как конкретные клетки, так и отдельные гены, уже работает над обработкой данных по болезни Альцгеймера. Ссылка на источник: https://www.genomeweb.com/genetic-research/transcriptomic-data-may-provide-new-way-classify-compare-brain-disorders#.ZEdMgXZBxnJ