Norge

«Hoppende gener» knyttes til schizofreni

Vandrende biter av DNA kan bidra til schizofreni, ifølge en ny studie.

Schizofreni forårsaker hallusinasjoner, vrangforestillinger og en rekke andre kognitive problemer, og rammer omtrent én prosent av alle mennesker. Foto: NTB SCANPIX

  • Science Magazine
  • Emily Underwood

En ny studie kan bidra til å forklare hvordan gener og miljø sammen kan føre til den sammensatte lidelsen schizofreni. Resultatene kan til og med peke på metoder for å senke risikoen for å få sykdommen , sier forskere.

Rammer én prosent

Schizofreni forårsaker hallusinasjoner, vrangforestillinger og en rekke andre kognitive problemer, og rammer omtrent én prosent av alle mennesker. Sykdommen går i arv i familier – en person med en tvilling som har schizofreni, har selv en 50-50 risiko for å utvikle lidelsen.

Forskere har strevet med å definere hvilke gener som er viktigst for å utvikle sykdommen, men hvert individuelt gen knyttet til lidelsen innebærer bare beskjeden risiko.

Hoppende gener

— Miljøfaktorer som virusinfeksjoner før fødselen har også vist seg å øke risikoen for å utvikle schizofreni. Men hvordan og hvorvidt disse forholdene virker sammen med gener slik at hjernens utvikling endres og sykdommen oppstår, er fremdeles uklart.

Hoppende gener er ofte skurkene bak mutasjoner som forårsaker svulster.

Dette sier Tadafumi Kato, som er nevroforsker ved RIKEN hjerneforskningsinstitutt i Wako i Japan og medforfatter av den nye studien.

- Gjennom flere år har forskere som studerer nevrologiske lidelser også sett med interesse på en ny mekanisme for genetisk mutasjon, sier Kato.

— Uformelt kalles de «hoppende gener», og disse bitene av DNA kan gjenskape seg selv og trenge inn i andre deler av genet, der de enten ligger tause uten å gjøre noe, begynner å skille ut sine egne genetiske produkter eller forandrer aktiviteten til sine nabogener.

Mutasjoner

Om dette lyder potensielt farlig, så er det også det.

Slike gener er ofte skurkene bak mutasjoner som forårsaker svulster, og har vært en del av bildet i flere nevrologiske sykdommer. Men hoppende gener utgjør også nesten halvparten av det menneskelige gen, noe som tyder på at vi mennesker skylder mye av vår identitet til deres hasardiøse sprang.

Nyere forskning av hjerneforsker Fred Gage og hans kolleger ved University of California i San Diego har vist at en av de vanligste typer hoppende gen hos mennesker, kalt L1, er særlig utbredt i stamceller i hjernen. De differensieres til slutt til nevroner, celler i nervesystemet, og spiller en viktig rolle når det gjelder å regulere utviklingen av alvorlige nevrologiske lidelser.

Selv om Gage og hans kolleger har funnet ut at økt L1 er forbundet med mentale forstyrrelser som Retts syndrom, en form for autisme, og en nevrologisk motorisk sykdom som kalles Louis-Bar syndromet, «hadde ingen sett veldig nøye etter» for å se om genet også kunne bidra til schizofreni, sier han.

Vev fra døde hjerner

For å undersøke dette spørsmålet, tok Kato selv, nevroviteren Kazuya Iwamoto og deres team ved RIKEN ut prøver av hjernevevet fra avdøde mennesker som hadde fått diagnosen schizofreni og flere andre mentale lidelser. De trakk ut DNA fra deres nevroner og sammenlignet med tilsvarende prøver fra friske mennesker. De fant en 1,1 gangs økning av L1 i vevet fra mennesker med schizofreni, samt litt mindre forhøyede verdier i prøver fra personer med andre mentale lidelser, som for eksempel tung depresjon.

Som neste skritt testet forskerne hvorvidt miljøfaktorer knyttet til schizofreni kunne utløse en sammenlignbar økning i L1.

De injiserte drektige mus med et kjemisk stoff som simulerer virusinfeksjon, og fant at ungene ikke viste høyere nivåer av genet i hjernevevet. Ytterligere en studie med nyfødte makake-aper, som simulerte virkningen av et hormon som også ble knyttet til økt fare for schizofreni, førte til lignende resultater.

Til slutt undersøkte forskerne menneskelige nevrale stamceller som var tatt fra folk med schizofreni. Også disse viste høyere nivåer av L1.

Kan forhindres

Det faktum at det er mulig å øke antallet kopier av L1 i muse- og makakehjerner ved bruk av etablerte miljøbaserte utløsere av schizofreni, viser at slike genetiske mutasjoner i hjernen kan forhindres dersom man unngår slik eksponering. Kato sier han håper at det nye synspunktet at miljøfaktorer kan utløse eller avskrekke genetiske endringer involvert i sykdommen, vil bidra til å fjerne noe av den stigmatisering som ofte knyttes til lidelsen.

Sett i sammenheng med tidligere studier av andre lidelser, viser den nye studien at L1-gener er mer aktive i hjernen til pasienter med nevropsykiatriske lidelser, sier Gage. Men advarer samtidig ved å understreke at ingen ennå vet om disse faktisk forårsaker sykdommen.

– Nå som vi har flere bekreftelser på at dette forekommer hos mennesker med forskjellige lidelser, blir neste skritt å avgjøre – om mulig – hvilken rolle de spiller. Eller om de spiller noen rolle i det hele tatt.

Geniale individer

En fascinerende mulighet er at disse urolige bitene av DNA, på sin ferd gjennom genene til menneskelige hjerneceller, bidrar til å skape det brusende mangfold som menneskearten består av. Kanskje disse hoppende genene faktisk hjelper mennesket til å respondere på endrede miljømessige betingelser og frembringe ekstraordinære personligheter, inkludert innovatører og genier som Picasso. Det tror nevroforskeren Alysson Muotri ved University of California i San Diego.

Prisen for et så rikt mangfold kan være at det noen ganger dukker opp mutasjoner som bidrar til mentale forstyrrelser som schizofreni.

Å finne ut hva disse hoppende gener virkelig gjør i menneskehjernen, er «neste skanse» i arbeidet med å forstå kompliserte og sammensatte mentale forstyrrelser, sier han.

– Dette er bare toppen av isfjellet.

Denne artikkelen er levert av den ikke-kommersielle vitenskapsorganisasjonen AAAS (American Association for the Advancement of Science) og dens internasjonale tidsskrift Science. http://news.sciencemag.org

Norsk enerett: Aftenposten

Les også:

Les også

  1. Jakter på sårbarhetsgener

  2. Hvordan kommuniserer hjernecellene seg imellom

  3. Er det greit å le av schizofreni?