การวิจัยเผยให้เห็นการทับซ้อนทางพันธุกรรมที่น่าประหลาดใจระหว่างความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวช

ในการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้บน เซิร์ฟเวอร์ medRxiv * preprint นักวิจัยได้เปรียบเทียบความเสี่ยงทางพันธุกรรมร่วมกันและรากฐานทางชีววิทยาของความเจ็บป่วยทางระบบประสาทและจิตใจ โดยใช้กรณีศึกษาประมาณหนึ่งล้านรายจากการศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนม สล็อต (GWAS)

การศึกษา: ผลกระทบของการจัดลำดับลำดับยุคต่อไปของเมตาโกโนมิกของการตรวจดีเอ็นเอที่ปราศจากเซลล์พลาสมาในการจัดการผู้ป่วยที่สงสัยว่าเป็นโรคติดเชื้อ  เครดิตรูปภาพ: r.classen/Shutterstock.comการศึกษา:  ผลกระทบของการจัดลำดับลำดับยุคต่อไปของเมตาโกโนมิกของการตรวจดีเอ็นเอที่ปราศจากเซลล์พลาสมาในการจัดการผู้ป่วยที่สงสัยว่าเป็นโรคติดเชื้อ เครดิตรูปภาพ: r.classen/Shutterstock.com

*ประกาศสำคัญ: medRxivเผยแพร่รายงานทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นที่ไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน ดังนั้นจึงไม่ควรถือเป็นข้อสรุป เป็นแนวทางปฏิบัติทางคลินิก/พฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ หรือถือเป็นข้อมูลที่กำหนดไว้

พื้นหลัง

โรคทางจิตเวชและระบบประสาทเป็นสาเหตุการเจ็บป่วยและการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ของโลก แม้จะมีต้นกำเนิดจากระบบประสาทร่วมกัน แต่พวกมันก็มีองค์ประกอบที่ทำให้เกิดโรคที่แตกต่างกันและถูกจำแนกแยกกันในการจำแนกประเภทโรคระหว่างประเทศ (ICD) อย่างไรก็ตามระดับที่พวกเขาแบ่งปันพื้นฐานทางสาเหตุและอิทธิพลทางพันธุกรรมนั้นไม่ชัดเจน

ความผิดปกติทางจิตเวชมีพื้นฐานทางชีววิทยา โดย การตรวจ ร่างกายจะแสดงความผิดปกติของสมองอย่างเป็นระบบในความผิดปกติต่างๆ

วิธีการรักษาที่กำหนดเป้าหมายกลไกทางชีววิทยามีผลสำหรับความผิดปกติทางจิตเวชหลายอย่าง รวมถึงการบำบัดด้วยไฟฟ้า การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กที่กะโหลกศีรษะ และสารทางจิตเภสัชวิทยา

ลักษณะทางคลินิกของความผิดปกติทั้งสองรวมถึงอาการที่ทำให้ร่างกายทรุดโทรม การเคลื่อนไหวผิดปกติ และความบกพร่องทางสติปัญญา

เกี่ยวกับการศึกษา

ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูล GWAS โดยใช้เครื่องมือทางสถิติและการคำนวณเสริมเพื่อประเมินการทับซ้อนของจีโนมระหว่างโรคทางระบบประสาทและทางจิตเวช และตีความข้อมูลทางพันธุกรรมทางชีววิทยาเพื่อสำรวจว่าการแบ่งทางคลินิกที่มีอยู่ระหว่างความผิดปกติทางระบบประสาทและทางจิตเวชนั้นมองเห็นได้ในระดับพันธุกรรมหรือไม่

ทีมงานได้รวบรวมสถิติสรุปของการศึกษาความสัมพันธ์ของจีโนมทั้งระบบเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลสำหรับโรคทางจิตเวช 10 โรคและโรคทางระบบประสาท 10 โรค โรคทางจิตเวช ได้แก่ โรคเบื่ออาหาร (AN), โรคสมาธิสั้น (ADHD), โรควิตกกังวล (ANX), โรคออทิสติกสเปกตรัม (ASD), โรคย้ำคิดย้ำทำ (OCD), โรคทูเรตต์ (TS), โรคเครียดหลังเหตุการณ์สะเทือนใจ (PTSD), โรคซึมเศร้า (MDD), โรคอารมณ์สองขั้ว (BD) และโรคจิตเภท (SCZ)

ความผิดปกติทางระบบประสาท ได้แก่ โรคอัลไซเมอร์ (ALZ), อาการสั่นที่จำเป็น (ET), เส้นโลหิตตีบด้านข้างของอะไมโอโทรฟิก (ALS), ไมเกรน (MIG), โรคสมองเสื่อมลิววี่ (LBD), โรคพาร์กินสัน (PD), โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (MS), โรคหลอดเลือดสมอง และโรคลมบ้าหมู ของยีนทั่วไป (GGE) และประเภทโฟกัส (FE)

CHEMUK - ไฮไลท์จาก eBook ปี 2022 รวบรวมบทสัมภาษณ์ บทความ และข่าวสารชั้นนำในปีที่แล้ว

ดาวน์โหลดฉบับล่าสุด

นอกจากนี้ ทีมงานยังได้รวมข้อมูลการศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนมเกี่ยวกับลักษณะที่เกี่ยวข้องกับสมอง [ความหนาของเยื่อหุ้มสมอง (CRT-TH) และพื้นที่ผิว (CRT-SA) ความสามารถทางปัญญาทั่วไป (COG) โรคทางร่างกายสี่ชนิด [หลอดเลือดหัวใจ โรค (CAD) โรคไตเรื้อรัง (CKD) เบาหวานชนิดที่ 2 (T2D) และโรคลำไส้อักเสบ (IBD)] และความสูงสำหรับการเปรียบเทียบ

การศึกษาการเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนมรวมเฉพาะบุคคลที่มีบรรพบุรุษของชาวยุโรปเท่านั้น หลังจากการประมวลผลข้อมูลล่วงหน้าและการประสานกัน การซักถามทางชีววิทยาอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์ข้ามความผิดปกติได้ดำเนินการ

กำหนดลักษณะสถาปัตยกรรมจีโนมที่จำแนกแต่ละฟีโนไทป์และยีนและตำแหน่งที่มีนัยสำคัญทางสถิติที่ซ้อนทับกันทางพันธุกรรม

รูปแบบความสัมพันธ์จีโนมทั่วโลกในฟีโนไทป์ของโรคได้รับการวิเคราะห์ และประเมินการทับซ้อนของจีโนมเกินกว่าความสัมพันธ์

เปรียบเทียบเซลล์และเนื้อเยื่อทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องแตกต่างกันในการศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนมโดยใช้ข้อมูลการจัดลำดับกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) ที่จัดทำโดยทีมงานโครงการ Genotype-Tissue Expression (GTEx) ข้อมูลการจัดลำดับกรดไรโบนิวคลีอิกเซลล์เดียวจากสมองมนุษย์ และกำหนดไว้ล่วงหน้า ชุดข้อมูล gene ontology (GO) นำมาใช้ใน functional mapping และ annotation ของ GWAS (FUMA)

ผลลัพธ์

การค้นพบนี้เผยให้เห็นการทับซ้อนทางพันธุกรรมอย่างกว้างขวางในความผิดปกติ โดยมีระดับความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไปในเชิงบวก ไมเกรน อาการสั่นที่จำเป็น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง และโรคหลอดเลือดสมอง มีความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมกับโรคทางจิตเวชต่างๆ

ส่วนประกอบของจีโนมที่ทับซ้อนกันบ่งชี้ว่าความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวชมีกลไกทางอณูพันธุศาสตร์ร่วมกันและลักษณะทางสมุฏฐานที่สำคัญ ซึ่งตรงกันข้ามกับความแตกต่างทางคลินิกที่มีบทบาทสำคัญทางชีววิทยาของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางจิตเวช

การซักถามทางชีววิทยาบ่งชี้ถึงกระบวนการทางชีวภาพที่แตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคทางระบบประสาท ในขณะที่ความผิดปกติทางจิตเวชเกี่ยวข้องกับชีววิทยาของเส้นประสาทอย่างสม่ำเสมอ

ความผิดปกติทางจิตเวชมีหลายรูปแบบมากกว่าความผิดปกติทางระบบประสาท โดยความผิดปกติที่เริ่มมีอาการในเด็กมีความสามารถในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบ single nucleotide polymorphism (SNP) สูงสุด การค้นพบนี้สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าวิถีทางเชิงสาเหตุหลายอย่างอาจมาบรรจบกับความเจ็บป่วยทางจิตแบบเดียวกัน ในขณะที่วิถีเชิงสาเหตุจำนวนน้อยกว่าอาจแฝงถึงความผิดปกติทางระบบประสาท

ความหลากหลายทางพันธุกรรมโดยประมาณสำหรับโรคทางจิตเวชและ COG มีค่ามากกว่าสำหรับโรคทางระบบประสาท ความผิดปกติของร่างกาย การประเมินภาพเปลือกนอก และความสูง ฟีโนไทป์ของโพลีจีนิกส่วนใหญ่มีความสามารถในการค้นพบต่ำ ซึ่งบ่งชี้ถึงสัดส่วนที่สูงขึ้นของตัวแปรที่ส่งผลต่อลักษณะโดยมีขนาดเอฟเฟกต์ที่เล็กกว่า

การศึกษาพบว่าความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม 40 ใน 45 ความสัมพันธ์ระหว่างโรคทางจิตเวชและ 12 ใน 45 ความสัมพันธ์ระหว่างความผิดปกติทางระบบประสาทมีนัยสำคัญ

ความผิดปกติของการเสื่อมของระบบประสาท ALS, LBD, ALZ และ PD ก่อตัวเป็นกลุ่มของความผิดปกติที่สัมพันธ์กัน โดย ET, FE และโรคหลอดเลือดสมองมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับโรคทางจิตเวชหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง MDD, ADHD, ANX และ PTSD การสืบสวนทางวิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับสมองหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับความเจ็บป่วยทางระบบประสาท

ยีนที่มีความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันแสดงให้เห็นว่ามีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับกระบวนการทางชีววิทยาของระบบประสาทจำนวนมาก รวมถึงถุงซินแนปติก พวกมันถูกทำให้สูงขึ้นโดยเฉพาะใน substantia nigra ซึ่งมีความสำคัญต่อการเกิดโรคของโรคพาร์กินสัน

ยีนเสี่ยงของ GGE นั้นเชื่อมโยงอย่างมากกับเซลล์ประสาทกระตุ้นและกรดแกมมาอะมิโนบิวทีริก (GABA) ergic ซึ่งสอดคล้องกับความสามารถในการกระตุ้นมากเกินไปซึ่งเป็นลักษณะทางพยาธิสรีรวิทยาของโรคลมชัก

ยีนเสี่ยงสำหรับ LBD นั้นเชื่อมโยงกับเมตาบอลิซึมของไขมัน, SCZ, MDD และ ADHD ล้วนเพิ่มขึ้นในเนื้อเยื่อสมอง และเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีววิทยาและประเภทของเซลล์ประสาท CRT-TH และ COG เป็นการเปรียบเทียบเพียงอย่างเดียวกับยีนที่เพิ่มขึ้นอย่างมากในเซลล์สมอง

บทสรุป

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นการทับซ้อนทางพันธุกรรมระหว่างความผิดปกติทางจิตเวชและระบบประสาท เผยให้เห็นการบรรจบกันของความสัมพันธ์ทางชีววิทยาและความแตกต่างที่กำหนดไว้ในอดีตที่ตัดกัน