Con đường di truyền xuất hiện để liên kết bệnh tâm thần phân liệt với hội chứng Fragile X
Nghiên cứu mới đã phát hiện ra một con đường sinh học chung giữa bệnh tâm thần phân liệt và hội chứng Fragile X, một chứng rối loạn liên quan đến chứng tự kỷ và khó khăn trong học tập.
Đây là một trong số ít lần các nhà nghiên cứu phát hiện ra bằng chứng di truyền về nguyên nhân cơ bản của bệnh tâm thần phân liệt. Nhiều mối liên quan giữa bệnh tâm thần phân liệt và các yếu tố nguy cơ di truyền đã được báo cáo, nhưng chỉ một số rất ít có thể được coi là gen nhạy cảm của bệnh tâm thần phân liệt.
Các nhà điều tra phát hiện ra rằng sự gián đoạn của gen TOP3B, một điều cực kỳ hiếm xảy ra ở hầu hết các nơi trên thế giới, khá phổ biến ở một nhóm dân cư duy nhất về mặt di truyền từ đông bắc Phần Lan.
Khu vực này có tần suất mắc bệnh tâm thần phân liệt cao gấp ba lần so với mức trung bình của cả nước ở Phần Lan, cũng như tỷ lệ suy giảm trí tuệ và khó khăn trong học tập cao hơn. Nhóm đã sử dụng dữ liệu thu thập được từ quần thể này để sàng lọc dữ liệu bộ gen nhằm loại bỏ gen có thể ảnh hưởng đến tính nhạy cảm của mọi người với bệnh tâm thần phân liệt.
Trong dân số này, đã tồn tại tương đối cô lập trong vài thế kỷ, sự phá vỡ TOP3B có liên quan đến nguy cơ tâm thần phân liệt cũng như suy giảm chức năng trí tuệ và khả năng học tập cao hơn gấp đôi.
Hơn nữa, cuộc điều tra sinh hóa về protein được mã hóa bởi gen TOP3B cho phép các nhà nghiên cứu có được cái nhìn sâu sắc đầu tiên về các quá trình tế bào có thể bị xáo trộn ở những người bị ảnh hưởng.
Nghiên cứu mới đã khám phá ra một con đường sinh học quan trọng làm cơ sở cho bệnh tâm thần phân liệt và có thể góp phần vào sự suy giảm nhận thức, một thành phần quan trọng của chứng rối loạn này.
“Đây là một khám phá to lớn đối với nhóm của chúng tôi; Chúng tôi không chỉ khám phá thông tin quan trọng về sinh học đằng sau bệnh tâm thần phân liệt mà còn liên kết quá trình sinh học tương tự này với một chứng rối loạn liên quan đến khó khăn trong học tập, ”nhà di truyền học phân tử Aarno Palotie, tác giả chính cho biết.
“Phát hiện của chúng tôi mang lại hy vọng lớn cho các nghiên cứu trong tương lai về cơ sở di truyền của bệnh tâm thần phân liệt và các rối loạn não khác, có khả năng tìm ra các mục tiêu thuốc mới chống lại chúng”.
Sau khi xác định được mối liên hệ giữa TOP3B và bệnh tâm thần phân liệt, các nhà nghiên cứu đã tìm cách tìm hiểu lý do tại sao việc phá vỡ gen này có thể làm tăng tính nhạy cảm với bệnh tật và vì mục đích này, họ đã nghiên cứu chức năng của protein mà nó mã hóa.
Giáo sư Utz Fischer từ Đại học Wurzburg cho biết: “Một cách tiếp cận như vậy chỉ có thể thực hiện được khi các nhà nghiên cứu từ các ngành khác nhau - trong trường hợp của chúng tôi là các nhà di truyền học và nhà hóa sinh học hợp tác với nhau.
“May mắn thay, khi chúng tôi hợp tác với nhóm di truyền, chúng tôi đã làm việc trên sản phẩm gen TOP3B trong hơn 10 năm và do đó có một ý tưởng tốt về những gì protein này đang làm.”
TOP3B mã hóa một loại protein thường giúp tế bào tháo xoắn và cuộn xoắn DNA - điều cần thiết cho chức năng bình thường của tế bào. Tuy nhiên, khá bất ngờ đối với một loại enzyme thuộc lớp này, TOP3B được phát hiện hoạt động trên RNA thông tin chứ không phải DNA.
Khi họ thăm dò thêm về TOP3B, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng protein TOP3B tương tác với một protein được gọi là FMRP. Việc ngừng hoạt động hoặc phá vỡ protein này là nguyên nhân gây ra hội chứng Fragile X, một chứng rối loạn liên quan đến chứng tự kỷ và khó khăn trong học tập, chủ yếu ở nam giới.
Trong quần thể phía bắc Phần Lan, nhóm nghiên cứu đã xác định được 4 người không có bản sao hoạt động của gen TOP3B.
Bốn người này được chẩn đoán là gặp khó khăn trong học tập hoặc mắc bệnh tâm thần phân liệt, củng cố bằng chứng rằng gen này quan trọng trong những rối loạn não này và chúng có liên kết sinh học.
Đồng tác giả, Tiến sĩ, Nelson Freimer, Giám đốc Trung tâm Hành vi Thần kinh, cho biết: “Hai rối loạn này, tâm thần phân liệt và hội chứng Fragile X, mặc dù chúng có vẻ khác nhau đáng kể, nhưng có chung các đặc điểm chính, đặc biệt là suy giảm nhận thức thường liên quan đến cả hai tình trạng này”. Di truyền học và giáo sư tâm thần học tại UCLA. “Vì vậy, không có gì bất ngờ khi chúng có thể chia sẻ một số quá trình sinh học giống nhau.
“Điều tuyệt vời về nghiên cứu này,” ông nói, “thông qua các cuộc điều tra ở một góc biệt lập của Phần Lan, chúng tôi đang đóng góp vào các nỗ lực quốc tế phối hợp đang bắt đầu làm sáng tỏ gốc rễ di truyền của bệnh tâm thần phân liệt, một chứng rối loạn suy nhược ảnh hưởng đến rất nhiều người trong suốt thế giới."
Nguồn: Wellcome Trust Sanger Institute
