Sequenze ripetute di DNA nel genoma

Sequenze ripetute di DNA del genoma correlate alla schizofrenia

Gli scienziati dell'Hospital for Sick Children (SickKids) e del Center for Addiction and Mental Health (CAMH) , hanno rivelato in una recente ricerca che sequenze ripetute di DNA nel genoma possono essere correlate all'insorgenza delle schizofrenia. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Molecular Psychiatry

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Una squadra di studiosi dell’Hospital for Sick Children (SickKids) e del Center for Addiction and Mental Health (CAMH) ha rivelato, in una recente ricerca, che sequenze ripetute di DNA nel genoma possono contribuire al rischio di incorrere nella schizofrenia.

Sequenze ripetute di DNA nel genoma
La risonanza magnetica funzionale (fMRI) e altre tecnologie di imaging cerebrale consentono lo studio delle differenze nell’attività cerebrale nelle persone con diagnosi di schizofrenia. L’immagine mostra due livelli del cervello, con aree che erano più attive nei controlli sani rispetto ai pazienti schizofrenici mostrate in arancione, durante uno studio fMRI sulla memoria di lavoro. Credito: Kim J, Matthews NL, Park S./PLoS One.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Molecular Psychiatry.

Sequenze ripetute di DNA nel genoma e correlazione con la schizofrenia

Le sequenze ripetute di DNA nel genoma in tandem sono una classe di sequenze di DNA in cui due o più nucleotidi, conosciuti come elementi costitutivi del DNA, vengono ripetuti uno accanto all’altro. A volte queste ripetizioni possono espandersi quando vengono passate da una generazione all’altra. Man mano che le sequenze ripetute di DNA si espandono, aumenta la probabilità che si possa interrompere la funzione di un gene.

Sequenze ripetute di DNA nel genoma

Nella comunità scientifica è risaputo che le espansioni ripetute in tandem contribuiscono a più di 50 condizioni, inclusa la malattia di Huntington. Sì hanno meno informazioni sul ruolo di queste ripetizioni in tandem in un disturbo complesso come la schizofrenia, che è influenzata dagli effetti di molte varianti in geni diversi.

Guidati dal dottor Ryan Yuen, scienziato nel programma Genetics & Genome Biology di SickKids, e dalla dottoressa Anne Bassett, scienziato senior presso CAMH e University Health Network,  ha messo in evidenza che le persone con schizofrenia hanno un numero elevato di rare espansioni ripetute in tandem che non si trovano tipicamente nella popolazione generale. Queste sequenze ripetute di DNA in tandem sono locate vicino ai geni, e spesso insieme ad altre varianti genetiche, che sono note per essere associate alla schizofrenia.

Come parte dello studio, il team ha scoperto che le espansioni erano presenti anche nei genomi sequenziati di individui con una storia familiare di schizofrenia.

Questa è la prima volta che queste rare espansioni ripetute sono state valutate a livello del genoma nella schizofrenia. I nostri risultati suggeriscono che le espansioni ripetute in tandem sono un’importante classe di varianti che contribuiscono al rischio di schizofrenia”, ha affermato Yuen.

Le ripetizioni in tandem si trovano generalmente nel DNA non codificante, il che significa che la loro funzione non è chiara e possono essere difficili da studiare per i ricercatori. Gli scienziati hanno utilizzato un nuovo approccio computazionale sviluppato da Yuen e dal suo team di SickKids per cercare e trovare rare ripetizioni di sequenze di DNA nel genoma in tandem lungo l’intero genoma stesso di 257 adulti con schizofrenia attentamente valutati dal team.

Successivamente i ricercatori hanno confrontato i dati con i genomi di 225 individui senza condizioni psichiatriche e con una coorte di oltre 2.500 individui del 1000 Genomes Project, un database internazionale di genomi.

Sequenze ripetute di DNA nel genoma

Grazie alla nuova ricerca, è stato possibile scoprire che le espansioni ripetute in tandem contribuiscono alla disfunzione della sinapsi, dove i neuroni si connettono e comunicano tra loro nel cervello, probabilmente interrompendo il processo di regolazione dei geni associati.

Lo studio è la conseguenza di  altri studi pregressi pubblicati di recente che hanno trattato altri fattori che contribuiscono al rischio di schizofrenia, uno che ha identificato regioni varianti comuni e il secondo che si è concentrato su rare varianti che alterano le proteine.

Abbiamo scoperto che i geni con espansioni ripetute in tandem si sovrappongono ad altre scoperte che stiamo vedendo sul campo. Il nostro studio aiuta a colmare alcune delle lacune nelle nostre conoscenze e sottolinea l’importante funzione delle funzioni sinaptiche nella schizofrenia, nonché il complesso modo in cui la schizofrenia è influenzata da diversi tipi di varianti genetiche“, ha spiegato Yuen, il cui team ha precedentemente utilizzato lo stesso approccio per collegare le sequenze ripetute di DNA nel genoma in tandem, nel  disturbo dello spettro autistico.

Bassett afferma che i risultati forniscono ulteriori prove per la serie di rischi genetici alla base della schizofrenia e dei relativi disturbi psichiatrici.

Data la complessità biologica della schizofrenia, speriamo che i nostri risultati, in combinazione con altri studi recenti sul campo, possano essere utilizzati per far avanzare ulteriormente la comprensione di questo disturbo come una malattia del cervello per aiutare a destigmatizzare la malattia“, ha dichiarato Bassett. “Questi risultati sono un importante passo avanti per il futuro della ricerca sulla schizofrenia”.

Sequenze ripetute di DNA nel genoma

Yuen ha specificato che sono necessarie nuove ricerche con una dimensione di coorte più ampia per caratterizzare ulteriormente il ruolo delle rare ripetizioni in tandem nella condizione.

Man mano che sblocchiamo una maggiore comprensione delle basi genetiche della schizofrenia, un giorno potremmo andare verso un futuro in cui i fattori di rischio genetici possono essere utilizzati per personalizzare gli approcci terapeutici per i pazienti“, ha concluso lo scienziato.

Cosa ne pensi di questa nuova ricerca che si è concentrata su una malattia devastante come la schizofrenia? Sei a conoscenza di altri studi accreditati che trattino l’argomento? Parlacene nei commenti.

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