Genų aktyvumas smegenyse priklauso nuo genetinės kilmės: individualių vaistų saugumo ir veiksmingumo skirtumų pasekmės

2023 Autorius: Bailey Leapman | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-09-16 15:47

Aleno smegenų mokslo instituto tyrėjai nustatė, kad tie patys genai turi skirtingus veiklos modelius smegenyse skirtingos genetinės kilmės asmenų. Šios išvados gali padėti paaiškinti individualius terapinių vaistų veiksmingumo ir šalutinio poveikio profilių skirtumus ir taip turėti įtakos individualiai pritaikytai medicinai.

Tyrimą galima rasti šios savaitės išankstiniame internetiniame Nacionalinės mokslų akademijos darbų leidime.

Šiame tyrime autoriai palygino, kur smegenyse kiekvienas iš 49 skirtingų farmaciniu požiūriu susijusių genų yra išreikštas arba įjungtas septyniose genetiškai skirtingose pelių grupėse, turinčiose žinomus genealoginius ryšius. Išanalizavę 203 skirtingas smegenų sritis per 15 000 plonų audinių sekcijų, jie tiksliai nustatė, kur šie genai yra aktyvūs, iki atskirų ląstelių lygio. Visi genai koduoja gerai žinomų vaistų, tokių kaip antidepresantai, antipsichoziniai vaistai ir skausmą malšinantys vaistai, įskaitant Prozac, Imitrex ir Aricept, molekulinius taikinius.

Daugiau nei pusė ištirtų genų parodė ryškius, lokalizuotus ekspresijos modelių skirtumus tarp skirtingų pelių genetinių grupių arba padermių. Pavyzdžiui, dopamino D2 receptoriaus genas, koduojantis Zyprexa, vaisto, vartojamo nuo šizofrenijos ir bipolinio sutrikimo, veikimo taikinį, yra aktyvus su atmintimi susijusioje srityje, vadinamoje entorinine žieve vienoje pelių padermėje, bet ne dviejose kitose.. Kadangi skirtingos smegenų dalys atlieka skirtingas funkcijas, genų veiklos lokalizacijos skirtumai gali turėti funkcinių pasekmių.

"Akivaizdu, kad norint suprasti, kaip genai paverčia elgseną ir kitus individų ir rūšių skirtumus, turime pažvelgti ne tik į paveldėtas pačių genų sekas", - sakė Allen'o vykdomasis direktorius Allanas Jonesas. Smegenų mokslo institutas. „Mūsų rezultatai rodo, kad genetinis fonas – specifinis genų variantų, sudarančių atskirą genomą, mišinys – gali turėti įtakos tam, kaip reguliuojamas tam tikro geno aktyvumas ir kur jis išreiškiamas.”

Apibendrinant, tyrimo duomenys rodo, kad artimesnių genetinių giminaičių genų ekspresijos modeliai skiriasi mažiau, o tolimesnių giminaičių – daugiau. Įdomu tai, kad mokslininkai išsiaiškino, kad genetinių padermių ekspresijos skirtumai buvo labiau tikėtini tose smegenų srityse, kurios išsivystė neseniai. Šie regionai dažniausiai siejami su aukštesnės eilės funkcijomis, tokiomis kaip pažinimas, socialinis elgesys, mokymasis ir atmintis.

"Šis tyrimas parodo, kaip didelio masto duomenų rinkiniai gali būti naudojami norint atskleisti pagrindinius biologinius modelius, kurie kitu atveju greičiausiai būtų praleisti", - sakė Jonesas. "Tikėtina, kad daug svarbių skirtumų tarp individų ir rūšių gali atsirasti dėl daugelio mažų, bet aiškių genų ekspresijos skirtumų derinių."

Jonesas pridūrė: „Mūsų vykdomas Alleno žmogaus smegenų atlaso projektas, kuris pateiks genų ekspresijos duomenis daugelio donorų smegenyse, padės tyrėjams paversti šiuos rezultatus iš gyvūnų modelio į žmogaus sistemą“.

Šio tyrimo duomenys yra atvirai prieinami visuomenei kaip pelių įvairovės tyrimas per ALLEN Brain Atlas duomenų portalą adresu https://www.brain-map.org arba tiesiogiai adresu https://mousediversity.alleninstitute.org.