İnsan DNA’sındaki Eski Virüsler Şizofreni ve Bipolar Bozukluğu Tetikliyor mu?

İnsan DNA’sındaki Eski Virüsler Şizofreni ve Bipolar Bozukluğu Tetikliyor mu?

İnsan DNA’sının yaklaşık %8’i eski virüslerden edinilen genetik dizilerden oluşmaktadır. İnsan endojen retrovirüsleri (HERVs) olarak bilinen bu diziler, yüz binlerce ila milyonlarca yıl öncesine dayanmaktadır – hatta bazıları Homo sapiens’in ortaya çıkışından önceye kadar gitmektedir.

Son araştırmamız, insan genomundaki bazı eski viral DNA dizilerinin şizofreni, bipolar bozukluk ve majör depresif bozukluk gibi psikiyatrik bozukluklara yatkınlıkta rol oynadığını göstermektedir.

HERV’ler, antik retrovirüslerle gerçekleşen bu enfeksiyonların kalıntılarını temsil etmektedir. Retrovirüsler, genetik materyallerinin bir kopyasını enfekte ettikleri hücrelerin DNA’sına yerleştiren virüslerdir. Retrovirüsler muhtemelen evrimsel geçmişimiz boyunca bizi birçok kez enfekte etmiştir. Bu enfeksiyonlar sperm veya yumurta hücrelerinde meydana geldiğinde, bu retrovirüslerden gelen genetik materyal sonraki nesillere aktarıldı ve soyumuzun kalıcı bir parçası haline geldi.

Başlangıçta, bilim insanları HERV’leri “önemsiz DNA” olarak kabul ettiler – genomumuzun fark edilebilir bir işlevi olmayan parçaları. Ancak insan genomuna ilişkin anlayışımız geliştikçe, bu sözde önemsiz DNA’nın başlangıçta varsayılandan daha fazla işlevden sorumlu olduğu ortaya çıktı.

İlk olarak, araştırmacılar HERV’lerin diğer insan genlerinin ifadesini düzenleyebildiğini buldular. Bir genetik özelliğin, DNA segmenti RNA (ribonükleik asit) molekülleri üretmek için kullanılıyorsa “ifade edildiği” söylenir. Bu RNA molekülleri daha sonra belirli proteinlerin üretimine yol açan aracılar olarak hizmet edebilir veya genomun diğer bölümlerini düzenlemeye yardımcı olabilir.

İlk araştırmalar, HERV’lerin önemli biyolojik işlevlere sahip komşu genlerin ifadesini düzenlediğini öne sürmüştür. Bunun bir örneği, beyin hücreleri arasındaki bağlantıların değiştirilmesinde rol oynayan bir genin ifadesini düzenleyen bir HERV’dir. HERV’lerin ayrıca kan ve beyin örneklerinde RNA’lar ve hatta proteinler ürettiği bulunmuştur. Bu moleküller, farklı roller üstlenmek üzere hücresel bölmeler arasında seyahat edebildikleri için çok çeşitli işlevler yerine getirme potansiyeline sahiptir.

Bilim insanları ayrıca bazı insan genlerinin HERV’lerden türediğini gösteren kanıtlar da bulmuşlardır. Bu, evrim sırasında HERV’lerin özel biyolojik işlevler için birlikte seçildiği durumlar olduğunu göstermektedir. Örneğin, HERV’lerden türetilen insan genleri syncytins 1 ve 2, plasental gelişimde çok önemli roller oynamaktadır.

Psikiyatrik hastalıklarda HERV’ler
HERV’lerin genomdaki bolluğu ve potansiyel olarak çok sayıda işlevi göz önüne alındığında, belirli psikiyatrik bozukluklara genetik yatkınlığın HERV ifadesindeki farklılıklarla ilişkili olup olmadığını daha iyi anlamak istedik.

Çalışmamızda, yaklaşık 800 otopsi beyin örneğinde HERV ifadesinin profilini çıkardık. Bu, beyindeki HERV ifadesini etkileyen DNA varyasyonlarını belirlememize yardımcı oldu. Daha sonra bu bilgileri, hem ruh sağlığı sorunları olan hem de olmayan on binlerce insan arasındaki genetik farklılıkları karşılaştıran büyük genetik çalışmalardan elde edilen bulgularla çapraz referanslandırdık. Bu çalışmalar, farklı psikiyatrik durumlarla ilişkili DNA varyasyonlarını tanımladı.

Dört HERV’in ifadesinin majör psikiyatrik bozukluklara genetik yatkınlıkla bağlantılı olduğunu bulduk. Bu HERV’lerden ikisinin ifadesi şizofreni ile, bir HERV hem şizofreni hem de bipolar bozukluk ile ve bir tanesi de depresyon ile ilişkiliydi. Bu sonuçlar, HERV’lerin beyinde başlangıçta düşünülenden daha önemli bir rol oynuyor olabileceğini göstermektedir.

Psikiyatrik bozukluklarla ilgili birçok gen vardır ve HERV’ler bu bulmacanın sadece bir parçasıdır. Bu HERV’lerin beyin hücreleri ve bir kişinin belirli psikiyatrik bozukluklara yatkınlığı üzerindeki kesin etkisi daha fazla araştırma gerektirse de, çalışmamız bir psikiyatrik bozukluk için genetik yatkınlığın bu eski viral DNA dizileri aracılığıyla da etkili olduğunu gösteren ilk çalışmadır.

Bulgularımızın pratik uygulamalarını ve yeni tedaviler geliştirmek için kullanılıp kullanılamayacağını belirlemek için henüz çok erken. Ancak bu araştırma konusunda iyimseriz. Araştırmamız, beyindeki HERV ifadesini psikiyatrik bozukluklarla ilişkilendirerek, insan genomunda yıllardır göz ardı edilen bu gizemli dizilerin önemini kabul etmektedir.

Rodrigo Duarte, Araştırma Görevlisi, King’s College London; Douglas Nixon, Tıpta İmmünoloji Profesörü, Cornell Üniversitesi ve Timothy Powell, Kıdemli Öğretim Görevlisi, King’s College London

Derleyen: Deniz KAFKAS

Kaynak: İnsan DNA’sındaki Eski Virüsler Şizofreni ve Bipolar Bozukluğu Tetikliyor mu?

Bilim İnsanları Psikozun Arkasındaki 2 Anahtar Beyin Sistemini Keşfetti

Bilim İnsanları Psikozun Arkasındaki 2 Anahtar Beyin Sistemini Keşfetti