นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุเครื่องหมายทางพันธุกรรมของโรคไบโพลาร์

โรคไบโพลาร์ (Bipolar disorder) เป็นโรคทางจิตเวชที่มีอาการแปรปรวนทางอารมณ์อย่างรุนแรง สลับกับอาการซึมเศร้าและอาการคลั่งไคล้ งานวิจัยในอดีตชี้ให้เห็นว่าโรคไบโพลาร์มีองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่ชัดเจน และเป็นหนึ่งในโรคทางจิตเวชที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้มากที่สุด

เพื่อทำความเข้าใจปัจจัยทางพันธุกรรมที่เพิ่มความเสี่ยงในการเกิดโรคทางจิตเวชนี้ให้ดียิ่งขึ้น นักประสาทวิทยาและนักพันธุศาสตร์จึงได้ทำการศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนม (GWAS) หลายครั้ง โดยพื้นฐานแล้วการศึกษาเหล่านี้มุ่งเป้าไปที่การระบุบริเวณเฉพาะในจีโนมมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นในการเกิดโรคไบโพลาร์ ซึ่งบริเวณเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า BD risk loci

แม้ว่างานวิจัยก่อนหน้านี้จะระบุบริเวณดังกล่าวได้หลายแห่ง แต่สาเหตุของโรคนี้ยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ตัวแปรทางพันธุกรรมเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิดโรคไบโพลาร์โดยตรง ไม่ใช่เป็นเพียงเครื่องหมายที่สัมพันธ์กัน

นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์ไอคาห์น ที่เมาท์ไซนาย และสถาบันอื่นๆ ได้ทำการศึกษาใหม่เมื่อเร็วๆ นี้เพื่อระบุ SNP ที่มีส่วนโดยตรงต่อความเสี่ยงในการเกิดโรคนี้ ผลการวิจัยของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวารสารNature Neuroscienceได้มาจากการวิเคราะห์ชุดข้อมูลทางพันธุกรรมขนาดใหญ่โดยใช้เทคนิคทางสถิติที่หลากหลาย รวมถึงวิธีการ "fine-mapping"

“งานวิจัยนี้เป็นผลมาจากความพยายามอันยาวนานในการทำความเข้าใจโครงสร้างทางพันธุกรรมของโรคไบโพลาร์ให้ดียิ่งขึ้น” มาเรีย โคโรมินา ผู้เขียนคนแรกของงานวิจัยกล่าวกับ Medical Xpress “การศึกษา GWAS ก่อนหน้านี้ได้ระบุบริเวณจีโนม 64 บริเวณที่เกี่ยวข้องกับโรคไบโพลาร์ แต่รูปแบบและยีนที่เป็นสาเหตุภายในบริเวณเหล่านี้มักยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด”

เป้าหมายหลักของการศึกษานี้คือการระบุ SNP เชิงสาเหตุที่อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคไบโพลาร์ รวมถึงยีนที่เกี่ยวข้อง นักวิจัยวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมโดย Psychiatric Genome Consortium (PGC) ซึ่งเป็นโครงการริเริ่มระหว่างประเทศขนาดใหญ่ที่ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2550 โดยรวบรวมข้อมูลทางพันธุกรรมและการแพทย์จากผู้คนเชื้อสายยุโรปหลายพันคนที่มีอาการป่วยทางจิต รวมถึงผู้ที่มีสุขภาพแข็งแรง

“เพื่อตรวจสอบรูปแบบทางพันธุกรรมที่ส่งผลต่อความเสี่ยงของโรคไบโพลาร์ เราได้นำวิธีการทำแผนที่ละเอียดมาใช้กับข้อมูล GWAS จากผู้ป่วยโรคไบโพลาร์ประมาณ 41,917 รายและกลุ่มควบคุมที่มีเชื้อสายยุโรป 371,549 ราย” Koromina อธิบาย

จากนั้นเราจึงนำผลการวิจัยเหล่านี้มาบูรณาการกับข้อมูล epigenomic เฉพาะเซลล์สมองและตำแหน่งลักษณะเชิงปริมาณ (QTL) ต่างๆ เพื่อทำความเข้าใจว่าความแปรปรวนทางพันธุกรรมส่งผลต่อการแสดงออกของยีน การตัดต่อยีน หรือการเมทิลเลชันอย่างไร วิธีการแบบผสมผสานนี้ช่วยให้เราสามารถระบุความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่มีแนวโน้มที่จะมีส่วนทำให้เกิดความเสี่ยงต่อโรคไบโพลาร์ และจับคู่กับยีนที่มีแนวโน้มเป็นไปได้ด้วยความมั่นใจที่สูงขึ้น

ด้วยการใช้การทำแผนที่อย่างละเอียด โคโรมินาและเพื่อนร่วมงานของเธอสามารถจำกัดขอบเขตของบริเวณจีโนมที่พบในการศึกษาก่อนหน้านี้ได้ และในที่สุดก็สามารถระบุ SNP 17 ชนิดที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการเกิดโรคนี้ พวกเขายังเชื่อมโยง SNP เหล่านี้เข้ากับยีนเฉพาะที่ควบคุมการพัฒนาสมองและการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทอีกด้วย

“เราได้ระบุตัวแปรที่เป็นสาเหตุที่เป็นไปได้หลายตัวและเชื่อมโยงตัวแปรเหล่านี้กับยีนที่ทราบกันว่ามีบทบาทในการพัฒนาของระบบประสาทและการส่งสัญญาณซินแนปส์ รวมถึง SCN2A, TRANK1, CACNA1B, THSD7A และ FURIN” Koromina กล่าว

ที่น่าสังเกตคือ ยีนทั้งสามชนิดนี้มีการแสดงออกในระดับสูงในเซลล์ลำไส้ ซึ่งสนับสนุนความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างแกนไมโครไบโอต้า-ลำไส้-สมอง และโรคไบโพลาร์ เรายังแสดงให้เห็นว่าการรวมผลการทำแผนที่ละเอียดเข้ากับคะแนนความเสี่ยงทางพันธุกรรม (PRS) ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการทำนาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มชาติพันธุ์ต่างๆ

ผลการวิจัยของโคโรมินาและคณะช่วยยกระดับความเข้าใจเกี่ยวกับโรคไบโพลาร์และพื้นฐานทางพันธุกรรมของโรคนี้ นักวิทยาศาสตร์หวังว่างานวิจัยของพวกเขาจะเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการวิจัยเพิ่มเติมที่มุ่งศึกษาความแปรผันทางพันธุกรรมที่ระบุ ในอนาคต งานวิจัยของพวกเขาอาจนำไปสู่การพัฒนากลยุทธ์การรักษาที่คำนึงถึงลักษณะทางพันธุกรรมเฉพาะของผู้ป่วยแต่ละราย

“การศึกษาในอนาคตอาจมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบความถูกต้องเชิงหน้าที่ของยีนและตัวแปรสำคัญ โดยใช้แบบจำลองต่างๆ เช่น เซลล์ประสาทที่แก้ไขด้วย CRISPR และออร์แกนอยด์ของสมอง” โคโรมินากล่าวเสริม “การทดลองเหล่านี้จะช่วยพิจารณาว่าตัวแปรเหล่านี้ส่งผลต่อการควบคุมยีนและการทำงานของเซลล์ประสาทอย่างไร เป้าหมายสูงสุดของเราคือการแปลงข้อมูลทางพันธุกรรมเหล่านี้ให้เป็นเครื่องมือสำหรับการบำบัดเฉพาะบุคคล”