Forntida virus-DNA i människans arvsmassa är kopplat till allvarliga psykiatriska sjukdomar

En ny studie ledd av King's College London har funnit att tusentals DNA-sekvenser härledda från forntida virusinfektioner uttrycks i hjärnan, av vilka några bidrar till mottaglighet för psykiska störningar som schizofreni, bipolär sjukdom och depression.

Arbetet publicerades i tidskriften Nature Communications.

Ungefär 8 % av vårt genom består av sekvenser som kallas humana endogena retrovirus (HERV), vilka är produkter av forntida virusinfektioner som inträffade för hundratusentals år sedan. Fram tills nyligen ansågs dessa "virusfossil" helt enkelt vara "skräp-DNA" som inte hade någon viktig funktion i kroppen. Men tack vare framsteg inom genomforskning kan forskare nu avgöra var dessa virusfossil finns i vårt DNA, vilket gör att vi bättre kan förstå när de uttrycks och vilka funktioner de kan ha.

Denna nya studie bygger vidare på dessa framsteg och visar för första gången att en uppsättning specifika HERV-antikroppar uttryckta i den mänskliga hjärnan bidrar till mottaglighet för psykiska störningar, vilket markerar ett steg framåt i förståelsen av de komplexa genetiska komponenter som bidrar till dessa tillstånd.

Dr Timothy Powell, medförfattare till studien och universitetslektor vid Institute of Psychiatry, Psychology and Neuroscience (IoPPN) vid King's College London, sa: "Denna studie använder en ny och robust metod för att bedöma hur genetisk mottaglighet för psykiatriska störningar påverkas av uttrycket av forntida virussekvenser som finns i det moderna mänskliga genomet. Våra resultat tyder på att dessa virussekvenser sannolikt spelar en viktigare roll i den mänskliga hjärnan än man tidigare trott, med specifika HERV-uttrycksprofiler associerade med ökad mottaglighet för vissa psykiatriska störningar."

Studien analyserade data från stora genetiska studier som involverade tiotusentals personer med och utan psykiska störningar, samt information från hjärnprover tagna vid obduktion från 800 personer, för att undersöka hur DNA-variationer associerade med psykiska störningar påverkar uttrycket av HERV.

Även om de flesta genetiska riskvarianter associerade med psykiatriska diagnoser påverkade gener med välkända biologiska funktioner, fann forskarna att vissa genetiska riskvarianter företrädesvis påverkade uttrycket av HERV. Forskarna rapporterade fem robusta HERV-uttrycksmönster associerade med psykiatriska störningar, inklusive två HERV associerade med risk för schizofreni, ett med risk för både bipolär sjukdom och schizofreni, och ett med risk för depression.

Dr Rodrigo Duarte, förstaförfattare och IoPPN-forskare vid King's College London, sa: "Vi vet att psykiska störningar har en betydande genetisk komponent, där många delar av genomet successivt bidrar till mottaglighet. I vår studie kunde vi undersöka de delar av genomet som motsvarar HERV, vilket ledde till identifieringen av fem sekvenser som är relevanta för psykiska störningar. Även om det ännu inte är klart hur dessa HERV påverkar hjärnceller för att orsaka ökad risk, tyder våra resultat på att det är viktigt för hjärnans funktion att reglera deras uttryck."

Dr Douglas Nixon, medförfattare till studien och forskare vid Feinstein Institutes for Medical Research vid Northwell Health i USA, sa: ”Ytterligare forskning behövs för att förstå den exakta funktionen hos de flesta HERV:er, inklusive de som identifierats i vår studie. Vi tror att en bättre förståelse av dessa uråldriga virus och de gener som är kända för att vara involverade i psykiska störningar skulle kunna revolutionera forskningen om psykisk hälsa och leda till utveckling av nya behandlingar eller diagnostik för dessa tillstånd.”