Aperçus génétiques sur le trouble bipolaire et la schizophrénie
De nouvelles recherches mettent en avant des facteurs génétiques dans le trouble bipolaire et la schizophrénie, surtout chez les Afro-Américains.
Runjia Li, Sarah A. Gagliano Taliun, Kevin Liao, Matthew Flickinger, Janet L. Sobell, Giulio Genovese, Adam E. Locke, Rebeca Rothwell Chiu, Jonathon LeFaive, Taylor Martins, Sinéad Chapman, Anna Neumann, Robert E. Handsaker, Donna K. Arnett, Kathleen C. Barnes, Eric Boerwinkle, David Braff, Brian E. Cade, Myriam Fornage, Richard A. Gibbs, Karin F. Hoth, Lifang Hou, Charles Kooperberg, Ruth J.F. Loos, Ginger A. Metcalf, Courtney G. Montgomery, Alanna C. Morrison, Zhaohui S. Qin, Susan Redline, Alexander P. Reiner, Stephen S. Rich, Jerome I. Rotter, Kent D. Taylor, Karine A. Viaud-Martinez, Tim B. Bigdeli, Stacey Gabriel, Sebastian Zollner, Albert V. Smith, Goncalo Abecasis, Steve McCarroll, Michele T. Pato, Carlos N. Pato, Michael Boehnke, James Knowles, Hyun Min Kang, Roel A. Ophoff, Jason Ernst, Laura J. Scott
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Table des matières
- Liens Génétiques Entre le Trouble Bipolaire et la Schizophrénie
- Séquençage de l'Exome Complet : Une Nouvelle Approche
- Comprendre les Variants Non-Codants
- Besoin de Représentation Diversifiée
- Étudier la Santé Mentale dans des Populations Diversifiées
- Conception et Méthodes de Recherche
- Séquençage et Contrôle de Qualité
- Analyse des Données Génétiques
- Résultats et Conclusions
- Défis de la Recherche Génétique
- Importance des Tests Basés sur les Gènes
- Perspectives sur la Chromatine et les États de Conservation
- Aborder les Limitations
- Directions Futures de la Recherche
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Le Trouble bipolaire (TB) et la Schizophrénie (SZ) sont deux problèmes de santé mentale sérieux qui touchent beaucoup de gens dans le monde entier. Ils peuvent vraiment impacter la qualité de vie d'une personne, rendant difficile le fonctionnement au quotidien. Les symptômes peuvent varier, mais les plus courants incluent des changements d'humeur et des épisodes de psychose. La psychose peut impliquer de voir ou d'entendre des choses qui ne sont pas là. Beaucoup de personnes avec ces troubles peuvent également ressentir de la tristesse ou avoir du mal à penser clairement.
Les troubles bipolaire et la schizophrénie représentent des risques significatifs. Les personnes atteintes de ces troubles ont souvent un risque plus élevé de suicide et une plus grande chance de mourir pour d'autres causes. Les chercheurs pensent que la génétique joue un grand rôle dans ces maladies. Des études suggèrent que l’histoire familiale peut influencer la probabilité de développer l’un ou l’autre de ces troubles, avec des estimations d’héritabilité variant de 60 % à 85 % pour le trouble bipolaire et de 60 % à 80 % pour la schizophrénie.
Liens Génétiques Entre le Trouble Bipolaire et la Schizophrénie
Fait intéressant, il y a pas mal de recoupements dans la génétique du TB et de la SZ. Certaines recherches indiquent que les similarités génétiques peuvent atteindre jusqu'à 0,68 en regardant des variantes génétiques communes. Comprendre les facteurs génétiques liés à ces troubles est clé pour trouver de meilleurs traitements et des pistes sur ce qui cause ces conditions.
Différentes zones de notre ADN ont été liées au TB et à la SZ. De grandes études ont identifié de nombreux emplacements génétiques qui semblent associés à ces troubles. Par exemple, une étude sur des personnes d’ascendance européenne et est-asiatique a trouvé un grand nombre d'emplacements génétiques uniques liés à la schizophrénie. Une autre étude sur le trouble bipolaire a trouvé des régions génétiques spécifiques liées aux neurones et aux synapses, qui sont cruciales pour le fonctionnement du cerveau.
Séquençage de l'Exome Complet : Une Nouvelle Approche
Le séquençage de l'exome complet (WES) est une technique qui examine toutes les parties de l’ADN qui codent pour des gènes. Cela aide les chercheurs à trouver des variations qui peuvent contribuer à des maladies. Une étude importante, connue sous le nom de SCHEMA, a examiné un large éventail d’individus et a découvert que certaines variantes génétiques très rares étaient plus courantes chez les personnes atteintes de schizophrénie. Cela signifie que ces différences génétiques rares pourraient augmenter le risque de développer le trouble.
D'un autre côté, une étude portant sur le trouble bipolaire a trouvé que les individus avec TB avaient une quantité abondante de changements génétiques rares par rapport à ceux sans le trouble. En combinant les résultats des deux études, un gène appelé AKAP11 est apparu comme un facteur de risque potentiel, indiquant que ces changements génétiques rares jouent un rôle significatif dans le TB et la SZ.
Comprendre les Variants Non-Codants
Alors qu'on sait beaucoup de choses sur les variants codants, qui sont des changements dans l’ADN qui affectent la façon dont les protéines sont fabriquées, il reste encore beaucoup à apprendre sur les variants non-codants. Ce sont des parties de l’ADN qui ne codent pas pour des protéines mais qui peuvent quand même influencer le fonctionnement des gènes. Le Séquençage de l'ensemble du génome (WGS) peut aider les chercheurs à trouver ces variants. Cependant, les études sur les variants non-codants dans le TB et la SZ ont été de taille limitée.
La plupart des études se sont concentrées sur de petits groupes de personnes, ce qui n'est pas suffisant pour tirer des conclusions larges. Par exemple, une étude en Suède a examiné un groupe avec schizophrénie et a analysé des changements structurels dans l’ADN, mais n’a pas trouvé de différences significatives dans les changements génétiques non-codants.
Besoin de Représentation Diversifiée
La majorité des études génétiques sur les troubles psychiatriques ont principalement ciblé des individus d'ascendance européenne. Ce manque de diversité est un problème, car cela peut limiter les découvertes sur les variations génétiques à travers différents milieux. Bien que des progrès aient été réalisés pour inclure des ascendants plus divers, il reste encore du chemin à faire. Par exemple, utiliser un score de risque génétique basé sur l'ascendance européenne pourrait ne pas prédire avec précision le risque chez les personnes d'autres origines. Des efforts sont en cours pour inclure des individus de diverses ascendants génétiques afin de contribuer à résoudre ce problème.
Étudier la Santé Mentale dans des Populations Diversifiées
Une étude récente a examiné le rôle de certains facteurs génétiques dans le trouble bipolaire et la schizophrénie chez des individus afro-américains. L'étude a inclus des milliers de personnes, avec un mélange de cas et de contrôles. Les chercheurs ont trouvé des preuves suggérant des liens génétiques sur des Chromosomes spécifiques. Par exemple, ils ont remarqué de potentielles associations sur le chromosome 18.
L’équipe de recherche a utilisé une méthode pour vérifier comment les données génétiques se comparaient à travers différents échantillons. Ils ont également trouvé des preuves significatives de différences génétiques dans des zones déjà étudiées liées au trouble bipolaire.
Conception et Méthodes de Recherche
Le design de l'étude incluait un grand nombre de participants afro-américains, certains diagnostiqués avec TB ou SZ, tandis que d'autres n'avaient aucun des deux troubles. La recherche a porté sur la collecte d'échantillons d'ADN et l'analyse des Variants génétiques. L'étude a également inclus des groupes de contrôle externes d'un autre grand projet visant à comprendre divers problèmes de santé.
Les participants ont été soigneusement sélectionnés en fonction de leur ascendance auto-reportée. Les chercheurs ont déterminé combien d'ascendance génétique africaine les participants avaient et ont veillé à ce que les cas n'aient pas d'antécédents personnels d'autres troubles mentaux. Cela était important pour garantir l'intégrité de la recherche.
Séquençage et Contrôle de Qualité
Pour commencer leur analyse, les participants ont subi un séquençage de l'ensemble du génome. Ce processus examine tout le matériel génétique dans l'ADN d'une personne. Les chercheurs ont veillé à ce que les échantillons d'ADN soient traités de manière à minimiser les erreurs. Ils ont effectué divers contrôles de qualité pour s'assurer que les données utilisées étaient fiables.
Comme les échantillons d'ADN provenaient de différentes sources, il était crucial de tenir compte des différences dans la façon dont le séquençage a été effectué. Cela incluait la vérification de la contamination et la garantie que les échantillons étaient représentés avec précision.
Analyse des Données Génétiques
Une fois le séquençage terminé, l'équipe a travaillé sur l'identification des variants génétiques, en cherchant spécifiquement des variants de nucléotides uniques (SNV) et de petites insertions ou suppressions (indels). Cela a impliqué des logiciels sophistiqués capables d'analyser les données pour trouver des associations potentielles entre les variants génétiques et les troubles étudiés.
Les chercheurs ont effectué divers tests pour déterminer s'il y avait des différences significatives dans les variants génétiques entre les groupes. Ils ont pris en compte de nombreux facteurs, comme l'ascendance génétique et d'autres informations démographiques, pour garantir que les résultats étaient les plus précis possible.
Résultats et Conclusions
Les résultats ont révélé des motifs intéressants. Les chercheurs ont trouvé certains variants génétiques qui semblaient associés au trouble bipolaire. Ils ont également observé que les individus avec TB avaient des charges génétiques différentes par rapport à ceux sans le trouble.
Bien que l'étude ait découvert des résultats suggestifs, les associations génétiques globales n'étaient pas assez fortes pour faire des affirmations définitives. Les chercheurs ont souligné la nécessité de futures études, en particulier avec des tailles d'échantillons plus grandes, pour valider ces découvertes.
Défis de la Recherche Génétique
La recherche sur les liens génétiques dans les troubles psychiatriques présente des défis. Pour commencer, les tailles d'échantillons peuvent être limitées, surtout dans des populations sous-représentées. De plus, la complexité de ces troubles rend difficile la localisation des causes génétiques exactes.
Les chercheurs doivent également veiller à ce que leurs méthodes soient suffisamment robustes pour détecter des variants potentiels. Cela peut nécessiter des techniques sophistiquées et une analyse de données approfondie. En outre, contrôler divers facteurs, comme les différences de séquençage, ajoute une autre couche de complexité.
Importance des Tests Basés sur les Gènes
Les tests basés sur les gènes offrent un moyen d'analyser les données génétiques à un niveau plus large. Plutôt que de se concentrer sur des variants individuels, ces tests examinent des groupes de gènes pour voir s'il existe un motif qui suggère une association avec une condition. Dans cette étude, les chercheurs ont recherché des motifs dans des gènes spécifiques connus pour être liés à la SZ et au TB.
Malgré les défis, les tests basés sur les gènes ont montré un potentiel pour identifier des liens entre les variants génétiques et les conditions de santé mentale. Cependant, aucune association significative n'a été trouvée dans cette recherche particulière.
Perspectives sur la Chromatine et les États de Conservation
Les chercheurs ont examiné de plus près comment certains variants génétiques pourraient se comporter dans différents états de chromatine et de conservation. Ces concepts font référence à la façon dont l’ADN est structuré et à sa préservation à travers les générations.
Les résultats ont suggéré qu'il n'y avait pas d’enrichissements significatifs de variants génétiques rares dans des états de chromatine spécifiques entre les cas et les contrôles. Cela indique que, bien qu'il puisse y avoir des variations, elles ne jouent peut-être pas un rôle significatif dans l'influence des troubles.
Aborder les Limitations
Les chercheurs ont reconnu qu'il y avait des limites dans leur étude. Par exemple, ils ont noté que les tailles d'échantillons pour certains tests étaient relativement petites par rapport à de plus grandes études menées ailleurs. De plus, comme les contrôles externes n'ont pas été examinés pour des troubles psychiatriques, il pourrait y avoir eu des individus dans le groupe de contrôle ayant un TB ou une SZ, ce qui pourrait affecter les résultats.
Pour garantir l'exactitude, les chercheurs ont souligné la nécessité d'études plus larges qui peuvent aider à valider leurs résultats. Ils ont également souligné l'importance de continuer à affiner les méthodes d'analyse des données génétiques, surtout avec l'émergence de nouvelles techniques.
Directions Futures de la Recherche
La recherche fournit une base pour comprendre les complexités génétiques du trouble bipolaire et de la schizophrénie, en particulier dans les populations afro-américaines. À mesure que le domaine progresse, il y a un besoin croissant de représentation diversifiée dans les études génétiques.
En incluant diverses ascendants, les chercheurs peuvent obtenir des insights qui ont pu être négligés dans les études précédentes. Cela peut conduire à une meilleure compréhension de comment les facteurs génétiques influencent les conditions de santé mentale et finalement contribuer à de meilleurs traitements.
Conclusion
En résumé, le chemin pour comprendre le trouble bipolaire et la schizophrénie à travers la recherche génétique est en cours. Les résultats d’études récentes éclairent les associations potentielles entre les variants génétiques et ces troubles, notamment dans des populations sous-représentées.
Bien qu'il reste beaucoup de questions à répondre, chaque étape de cette recherche aide à déchiffrer les complexités des conditions de santé mentale. À mesure que les chercheurs explorent le paysage génétique, on peut espérer des traitements plus efficaces et de meilleures issues pour ceux qui sont touchés par ces troubles difficiles.
Et qui sait ? Peut-être qu'un jour, comprendre nos gènes sera plus simple que de tenter de déchiffrer le dernier retournement de situation d'une série Netflix. Mais d'ici là, le travail continue.
Source originale
Titre: Whole genome sequence-based association analysis of African American individuals with bipolar disorder and schizophrenia
Résumé: In studies of individuals of primarily European genetic ancestry, common and low-frequency variants and rare coding variants have been found to be associated with the risk of bipolar disorder (BD) and schizophrenia (SZ). However, less is known for individuals of other genetic ancestries or the role of rare non-coding variants in BD and SZ risk. We performed whole genome sequencing of African American individuals: 1,598 with BD, 3,295 with SZ, and 2,651 unaffected controls (InPSYght study). We increased power by incorporating 14,812 jointly called psychiatrically unscreened ancestry-matched controls from the Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) Program for a total of 17,463 controls. To identify variants and sets of variants associated with BD and/or SZ, we performed single-variant tests, gene-based tests for singleton protein truncating variants, and rare and low-frequency variant annotation-based tests with conservation and universal chromatin states and sliding windows. We found suggestive evidence of BD association with single-variants on chromosome 18 and of lower BD risk associated with rare and low-frequency variants on chromosome 11 in a region with multiple BD GWAS loci, using a sliding window approach. We also found that chromatin and conservation state tests can be used to detect differential calling of variants in controls sequenced at different centers and to assess the effectiveness of sequencing metric covariate adjustments. Our findings reinforce the need for continued whole genome sequencing in additional samples of African American individuals and more comprehensive functional annotation of non-coding variants.
Auteurs: Runjia Li, Sarah A. Gagliano Taliun, Kevin Liao, Matthew Flickinger, Janet L. Sobell, Giulio Genovese, Adam E. Locke, Rebeca Rothwell Chiu, Jonathon LeFaive, Taylor Martins, Sinéad Chapman, Anna Neumann, Robert E. Handsaker, Donna K. Arnett, Kathleen C. Barnes, Eric Boerwinkle, David Braff, Brian E. Cade, Myriam Fornage, Richard A. Gibbs, Karin F. Hoth, Lifang Hou, Charles Kooperberg, Ruth J.F. Loos, Ginger A. Metcalf, Courtney G. Montgomery, Alanna C. Morrison, Zhaohui S. Qin, Susan Redline, Alexander P. Reiner, Stephen S. Rich, Jerome I. Rotter, Kent D. Taylor, Karine A. Viaud-Martinez, Tim B. Bigdeli, Stacey Gabriel, Sebastian Zollner, Albert V. Smith, Goncalo Abecasis, Steve McCarroll, Michele T. Pato, Carlos N. Pato, Michael Boehnke, James Knowles, Hyun Min Kang, Roel A. Ophoff, Jason Ernst, Laura J. Scott
Dernière mise à jour: 2024-12-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.24319111
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.24319111.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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