الحمض النووي الفيروسي القديم في الجينوم البشري مرتبط بالاضطرابات النفسية الكبرى

كلية كينغز لندن

توصل بحث جديد أجرته جامعة كينغز كوليدج في لندن إلى أن الآلاف من تسلسلات الحمض النووي الناشئة عن الالتهابات الفيروسية القديمة يتم التعبير عنها في الدماغ، ويساهم بعضها في القابلية للإصابة بالاضطرابات النفسية مثل الفصام، والاضطراب ثنائي القطب، والاكتئاب.

تراث الفيروسات القديمة

يتكون حوالي ثمانية بالمائة من الجينوم لدينا من تسلسلات تسمى الفيروسات القهقرية البشرية الداخلية (HERVs)، وهي نتاج عدوى فيروسية قديمة حدثت منذ مئات الآلاف من السنين. حتى وقت قريب، كان من المفترض أن هذه “الفيروسات الأحفورية” هي مجرد حمض نووي غير مرغوب فيه، مع عدم وجود وظيفة مهمة في الجسم. ومع ذلك، ونظرًا للتقدم في أبحاث علم الجينوم، اكتشف العلماء الآن مكان وجود هذه الفيروسات الأحفورية في حمضنا النووي، مما يمكننا من فهم أفضل عندما يتم التعبير عنها وما هي الوظائف التي قد تكون لها.

نُشرت هذه الدراسة في مجلة Nature Communications، وتم تمويلها جزئيًا من قبل المعهد الوطني لأبحاث الصحة والرعاية (NIHR) ومركز مودسلي للأبحاث الطبية الحيوية والمعاهد الوطنية الأمريكية للصحة (NIH).

تعتمد هذه الدراسة الجديدة على هذه التطورات وهي الأولى التي تظهر أن مجموعة من فيروسات HERV المحددة التي يتم التعبير عنها في الدماغ البشري تساهم في قابلية الإصابة بالاضطرابات النفسية، مما يمثل خطوة إلى الأمام في فهم المكونات الجينية المعقدة التي تساهم في هذه الحالات.

وقال الدكتور تيموثي باول، المؤلف الرئيسي المشارك في الدراسة والمحاضر الأول في معهد الطب النفسي وعلم النفس وعلم الأعصاب (IoPPN)، في جامعة كينجز كوليدج في لندن:

“تستخدم هذه الدراسة نهجًا جديدًا وقويًا لتقييم مدى تأثير القابلية الوراثية للاضطرابات النفسية على التعبير عن التسلسلات الفيروسية القديمة الموجودة في الجينوم البشري الحديث. تشير نتائجنا إلى أن هذه التسلسلات الفيروسية ربما تلعب دورًا أكثر أهمية في الدماغ البشري مما كان يُعتقد في الأصل، مع ارتباط ملامح تعبير HERV المحددة بزيادة القابلية لبعض الاضطرابات النفسية.

المكون الوراثي القديم في الاضطرابات النفسية

قامت الدراسة بتحليل بيانات من دراسات وراثية كبيرة شملت عشرات الآلاف من الأشخاص، سواء كانوا يعانون من أمراض عقلية أو لا يعانون منها، بالإضافة إلى معلومات من عينات دماغ تشريح الجثث من 800 فرد، لاستكشاف كيف تؤثر اختلافات الحمض النووي المرتبطة بالاضطرابات النفسية على التعبير عن فيروسات HERV.

ملخص لنهج دراسة الارتباط على نطاق retrotranscriptome (rTWAS). تم الإنشاء بواسطة Biorender.com. (دوارتي، آر وآخرون ./طبيعة)

على الرغم من أن معظم متغيرات الخطر الجيني المرتبطة بالتشخيصات النفسية أثرت على الجينات ذات الوظائف البيولوجية المعروفة، فقد وجد الباحثون أن بعض متغيرات الخطر الجيني تؤثر بشكل تفضيلي على التعبير عن فيروسات HERV. أبلغ الباحثون عن خمسة توقيعات قوية للتعبير عن فيروس HERV مرتبطة بالاضطرابات النفسية، بما في ذلك اثنين من فيروسات HERV المرتبطة بخطر الإصابة بالفصام، وواحد مرتبط بخطر الإصابة بكل من الاضطراب ثنائي القطب والفصام، وواحد مرتبط بخطر الإصابة بالاكتئاب.

قال الدكتور رودريجو دوارتي، المؤلف الأول وزميل الأبحاث في IoPPN، كلية كينغز لندن:

“نحن نعلم أن الاضطرابات النفسية لها مكون وراثي كبير، حيث تساهم أجزاء كثيرة من الجينوم بشكل متزايد في القابلية للإصابة. في دراستنا، تمكنا من التحقق من أجزاء من الجينوم المقابلة لفيروسات HERV، مما أدى إلى تحديد خمسة تسلسلات ذات صلة بالاضطرابات النفسية. وفي حين أنه ليس من الواضح بعد كيف تؤثر هذه الفيروسات القهقرية على خلايا الدماغ لتسبب هذه الزيادة في المخاطر، فإن النتائج التي توصلنا إليها تشير إلى أن تنظيم تعبيرها مهم لوظيفة الدماغ.

وقال الدكتور دوغلاس نيكسون، المؤلف الرئيسي المشارك في الدراسة والباحث في معاهد فاينشتاين للأبحاث الطبية في نورثويل هيلث بالولايات المتحدة:

“هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم الوظيفة الدقيقة لمعظم فيروسات HERV، بما في ذلك تلك التي تم تحديدها في دراستنا. نعتقد أن الفهم الأفضل لهذه الفيروسات القديمة، والجينات المعروفة المتورطة في الاضطرابات النفسية، لديه القدرة على إحداث ثورة في أبحاث الصحة العقلية ويؤدي إلى طرق جديدة لعلاج هذه الحالات أو تشخيصها.

الصورة مرتبطة بـ: https://www.ancientdnaorigins.com/

“دمج الفيروسات القهقرية البشرية الذاتية في دراسات الارتباط على نطاق النسخ يسلط الضوء على عوامل الخطر الجديدة للحالات النفسية الكبرى” بواسطة دوارتي، RRR وآخرون. تم نشره في Nature Communications DOI: 10.1038/s41467-024-48153-z

المقال، “الحمض النووي الفيروسي القديم في الجينوم البشري المرتبط بالاضطرابات النفسية الكبرى” هو بيان صحفي صادر عن Kings College London، مصدره موقع Eurekalert.

الصورة العليا: صورة الذكاء الاصطناعي تمثل الاضطرابات النفسية. مصدر: أنس/أدوبي ستوك