Sous la direction de Jin Szatkiewicz, PhD, des chercheurs de l’École de médecine de l’UNC et des collègues de l’Université de Toronto ont découvert qu’une forme rare d’une variante génétique commune appelée répétitions en tandem est fortement associée au développement de la schizophrénie.
CHAPEL HILL, NC – Dans nos cellules, le langage de l’ADN est écrit, ce qui rend chacun de nous unique. Une répétition en tandem se produit dans l’ADN lorsqu’un motif d’un ou plusieurs nucléotides – l’unité structurelle de base de l’ADN codée dans la base des produits chimiques cytosine (C), adénine (A), guanine (G) et thymine (T) – est répété plusieurs fois. fois en tandem. Un exemple pourrait être : CAG CAG CAG, dans lequel le motif CAG est répété trois fois.
Maintenant, en utilisant des techniques de pointe de séquençage du génome entier et d’apprentissage automatique, le laboratoire de l’École de médecine de l’UNC de Jin Szatkiewicz, PhDprofesseur agrégé de génétique, et ses collègues ont mené l’une des premières et des plus grandes enquêtes sur les répétitions en tandem dans la schizophrénie, élucidant leur contribution au développement de cette maladie dévastatrice.
Publié dans la revue Psychiatrie moléculairela recherche montre que les personnes atteintes de schizophrénie avaient un taux significativement plus élevé de répétitions en tandem rares dans leurs génomes – 7% de plus que les personnes non schizophrènes. Et ils ont observé que les répétitions en tandem n’étaient pas localisées au hasard dans tout le génome ; ils ont été principalement trouvés dans des gènes cruciaux pour le fonctionnement du cerveau et connus pour être importants dans la schizophrénie, selon des études antérieures.
“Nous pensons que cette découverte ouvre des portes pour de futures études fonctionnelles sur le mécanisme biologique précis de ces variantes”, a déclaré Szatkiewicz, qui est également professeur adjoint adjoint de psychiatrie. “Comprendre la cause biologique de la schizophrénie permettra le développement futur de tests de diagnostic, de produits pharmaceutiques efficaces et de traitements personnalisés.”
Les répétitions en tandem n’ont généralement pas d’incidences négatives sur la santé. Cependant, en fonction de l’emplacement des répétitions en tandem dans le génome et de leur durée, elles peuvent contribuer à la maladie. Par exemple, la maladie de Huntington est causée par une répétition en tandem dans le HTT gène anormalement développé. Le début de la maladie se produira une fois que la séquence de cytosine-adénine-guanine (CAG) se répétera plus de 36 fois sur le HTT gène. Les expansions répétées plus longues conduisent à des produits protéiques anormaux avec une piste étendue de glutamine qui est toxique pour les cellules cérébrales. Ces répétitions sont héréditaires et ont tendance à s’allonger de plus en plus dans les générations successives avec l’augmentation de la gravité de la maladie ou la diminution de l’âge d’apparition.
Dans leur étude actuelle, Szatkiewicz et son équipe ont examiné les génomes entiers de 2 100 individus pour trouver des répétitions en tandem qui semblaient anormalement longues et qui étaient uniques ou rares. Parce que tous les participants ont donné accès à leurs dossiers médicaux, l’équipe a pu comparer ces échantillons de séquences d’ADN répétées longues et rares de personnes atteintes de schizophrénie par rapport à des échantillons de personnes de l’étude qui n’en avaient pas. Cela a permis aux chercheurs de déterminer laquelle de ces répétitions en tandem peut être impliquée dans le développement de la schizophrénie.
En utilisant l’analyse du réseau de gènes, les auteurs de cette étude ont démontré que les gènes avec des répétitions en tandem rares trouvés dans la schizophrénie ont principalement un impact sur les fonctions de signalisation synaptiques et neuronales. De plus, ces gènes sont hautement conservés au cours de l’évolution, indiquant des fonctions biologiques importantes et donc l’impact significatif que les répétitions en tandem pourraient exercer.
Les chercheurs de l’École de médecine de l’UNC ont ensuite collaboré avec des scientifiques de l’Hospital for Sick Children de Toronto pour voir si ce niveau accru de variantes en tandem rares se retrouverait également dans un autre groupe d’échantillons collectés indépendamment. Les découvertes de Szatkiewicz ont été reproduites dans l’enquête canadienne, indiquant que ce lien nouvellement découvert entre les répétitions en tandem et la schizophrénie est assez fort.
“Nous pensons qu’il s’agit d’une étude importante”, a déclaré Szatkiewicz. “Nous sommes convaincus que nos travaux jettent un éclairage significatif sur le rôle joué par les mutations répétées en tandem de l’ADN dans le développement de la schizophrénie.”
Les autres auteurs de l’article sont Ryan Yuen, Jia Wen, Brett Trost, Worrawat Engchuan, Matthew Halvorsen, Linda M. Pallotto, Alexander Mitina, NaAsia Ancalade, Martilias Farrell, Ian Backstrom, Keyi Guo, Giovanna Pellecchia, Bhooma Thiruvahindrapuram, Paola Giusti- Rodriguez, Jonathan David Rosen, Yun Lee, Hyejung Won, Patrick KE Magnusson, Ulf Gyllensten, Anne S. Bassett, Christina M. Hultman et Patrick F. Sullivan.
Cette recherche a été principalement financée par des subventions de l’Institut national de la santé mentale et du projet national SciLifeLab.
Contact média : Marc DerewiczÉcole de médecine de l’UNC