Kansainvälisen SCHEMA-konsortion tutkimuksessa on tunnistettu kymmenessä geenissä erittäin harvinaisia mutaatioita, jotka suurentavat voimakkaasti yksilön riskiä sairastua skitsofreniaan. Tutkimus perustui 121 000 henkilön geenisekvensseihin. Suomesta mukana oli lähes 1000 skitsofreniapotilasta ja yli 8000 kontrollihenkilöä.
Toisessa, täydentävässä tutkimuksessa, Psychiatric Genomics Consortium (PGC) analysoi 320 400 henkilön näytteet tunnistaakseen yleisempiä, skitsofreniariskiin heikommin vaikuttavia perimän alueita. Niiden määrä nousi nyt 287:ään.
Keskimäärin joka sadas henkilö sairastuu skitsofreniaan. Tutkimuksessa nyt tunnistetut geenin toimintaa merkittävästi haittaavat mutaatiot suurentavat sairastumisen mahdollisuuden 10, 20 tai jopa 50 prosenttiin.
Tunnistetuista riskigeeneistä kaksi - GRIN2A ja GRIA3 – koodaavat glutamaattireseptoreita, joiden avulla hermosolut voivat vastaanottaa kemiallisia signaaleja naapurisoluilta. Tutkimuksen tulokset viittaavatkin siihen, että hermoliitosten eli synapsien toimintahäiriöt ovat mahdollinen syy skitsofreniaan.
Suurinta osaa nyt tunnistetuista riskigeeneistä ei kuitenkaan ole koskaan aiemmin yhdistetty aivosairauksiin tai hermosolujen toimintoihin, vaikka niiden mutaatiot tämän tutkimuksen valossa suurensivat skitsofreniariskiä merkittävästi.
– Emme vielä tiedä tarpeeksi ymmärtääksemme, miten nämä geenit ovat osallisina skitsofreniassa. Mutta kun se selviää, voimme saada täysin uudenlaista ymmärrystä skitsofrenian tautimekanismeista, sanoo SCHEMA-tutkimuksen toinen vastuututkija, Suomen molekyylilääketieteen instituutin (FIMM) johtaja Mark Daly Helsingin yliopistosta ja Broad Instituutista.
– Vaatii paljon tutkimusta, että nähdään, mihin nämä palat sopivat tässä palapelissä.
Tulokset avaavat myös sitä, miten samat geenit voivat olla tärkeitä sekä psykiatristen että neurologisten kehityshäiriöiden synnyssä. Tietokantavertailujen avulla voitiin osoittaa, että vakavammin geenin toimintaa häiritsevien mutaatioiden huomattiin johtavan skitsofreniaan ja lievempien mutaatioiden neurologisiin kehityshäiriöihin.
PGC-konsortion tutkimuksessa verrattiin yli 76 000 skitsofreniaa sairastavan ja 243 000 kontrollihenkilön perimän vaihtelua. Ryhmä tunnisti 287 skitsofreniariskiin vaikuttavaa perimän aluetta, joista 94 oli aiemmin tunnistamattomia.
Huomionarvoista on, että näiden kahden eri menetelmällä toteutetun geenitutkimuksen havainnot tukevat toisiaan. Tunnistetut riskigeenit ovat osin samoja ja löydökset painottuvat samankaltaisiin biologisiin mekanismeihin.
– Skitsofrenian biologinen monimutkaisuus on suuri haaste, mutta näiden kahden tutkimuksen tulosten avulla olemme ottaneet aimo harppauksen kohti tämän monimutkaisuuden ymmärtämistä, sanoo Aarno Palotie, yksi tutkimuksen kanssakirjoittajista Helsingin yliopistosta.
– Uusi tieto hermosolujen kommunikaatio-ongelmista skitsofrenian alttiusmekanismina voi ohjata lääketiedettä kohti nykyistä varhaisempaa diagnoosia ja sitä kautta varhaisempia hoitoja, ja motivoi jatkamaan tutkimusta.
SCHEMA- ja PGC-tutkimusten tulokset ovat tulosta vuosikymmenen työstä, johon on osallistunut tutkijoita Stanley Centeristä, MIT:sta ja Harvardin Broad Instituutista sekä lähes viidenkymmenestä muusta tutkimuslaitoksesta eri puolilta maailmaa, mukaan lukien Helsingin yliopisto ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitos.
Tutkimusten tulokset on juuri julkaistu Nature-tiedelehdessä.
Alkuperäiset julkaisut:
Singh TJ, Neale BM, Daly MJ, and the Schizophrenia Exome Meta-Analysis (SCHEMA) Consortium. Rare coding variants in 10 genes confer substantial risk for schizophrenia. Nature. Online April 8, 2022. DOI: 10.1038/s41586-022-04556-w.
The Schizophrenia Working Group of the Psychiatric Genomics Consortium, Ripke S, Walters JTR, and O’Donovan MC. Mapping genomic loci prioritises genes and implicates synaptic biology in schizophrenia. Nature. Online April 8, 2022. DOI: 10.1038/s41586-022-04434-5.