मोठ्या प्रमाणावरील जनुक नेटवर्क अभ्यासाने स्किझोफ्रेनियाचा अनुवांशिक नकाशा विस्तारित केला
लीबर इन्स्टिट्यूट फॉर ब्रेन डेव्हलपमेंट येथील संशोधक आणि बारी विद्यापीठ तसेच 60 हून अधिक मानसोपचार रुग्णालयांतील सहकाऱ्यांनी स्किझोफ्रेनियाशी संबंधित यापूर्वी न ओळखलेली 641 जनुके शोधल्याचे सांगितले आहे. हा निष्कर्ष एका नव्या संगणकीय चौकटीतून आला आहे, जी एखाद्या जनुकाच्या जवळ असलेल्या DNA व्हेरिएंट्सवरच लक्ष केंद्रित करण्याऐवजी जनुकांमधील दीर्घ-पल्ल्याचे नियामक संबंध पकडण्यासाठी तयार करण्यात आली आहे.
Nature Genetics मध्ये प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासात 102,000 हून अधिक व्यक्तींच्या अनुवांशिक डेटाचे आणि सहा मेंदू प्रदेशांतील शेकडो दात्यांच्या मेंदू ऊतक नमुन्यांचे विश्लेषण करण्यात आले. त्याचा मुख्य दावा असा आहे की केवळ जवळच्या आनुवंशिक संकेतांकडे पाहून स्किझोफ्रेनियाचे जनुकशास्त्र पुरेशा प्रकारे समजून घेता येत नाही. त्याऐवजी, दूरच्या व्हेरिएंट्सचा मेंदूमधील समन्वित जनुक क्रियाशीलतेच्या व्यापक नेटवर्कद्वारे रोगधोका प्रभावित करू शकतो.
हा शोध का महत्त्वाचा आहे
स्किझोफ्रेनिया कुटुंबांमध्ये आढळतो हे बराच काळ माहीत असले तरी, त्या वारशाने मिळालेल्या धोक्याचे स्पष्ट जैविक यंत्रणांच्या संचात रूपांतर करणे कठीण राहिले आहे. अनेक अभ्यासांनी या विकाराशी संबंधित जीनोमिक प्रदेश ओळखले आहेत, मात्र त्या प्रदेशांपासून संबंधित विशिष्ट जनुके आणि मार्गांपर्यंत पोहोचणे अजूनही मोठी अडचण आहे.
हे नवे काम जनुक नियमनाकडे वेगळ्या एक-ते-एक नकाशाप्रमाणे न पाहता नेटवर्कप्रमाणे पाहून ही समस्या सोडवते. त्या चौकटीत, रोग-संबंधित व्हेरिएंट त्याच्या भौतिक स्थानापासून दूर सह-अभिव्यक्ती संबंध आणि नियामक दुव्यांद्वारे प्रभाव टाकू शकतो. या दीर्घ-पल्ल्याच्या परस्परक्रिया मॉडेल करून, टीमच्या म्हणण्यानुसार पारंपरिक पद्धतींनी दुर्लक्ष केलेली शेकडो जनुके पुन्हा शोधता आली.
हा एक महत्त्वाचा बदल आहे, कारण मानसोपचार विकार बहुजनुकीय आणि जैविकदृष्ट्या विखुरलेले असल्याचे सर्वसाधारणपणे मानले जाते. अनेक लहान परिणाम नेटवर्कमध्ये कसे एकत्र येतात हे मागोवा घेऊ शकणारी पद्धत, एखाद्या विशिष्ट व्हेरिएंटच्या जवळच्या जनुकावरच केंद्रित असलेल्या पद्धतीपेक्षा अधिक वास्तववादी चित्र देऊ शकते.
सर्वात जवळच्या जनुकापलीकडे
मूळ मजकुरानुसार, पारंपरिक पद्धती सामान्यतः अभ्यासाधीन जनुकांच्या तात्काळ जवळच्या व्हेरिएंट्सची तपासणी करतात, जरी संशोधकांना हे मान्य आहे की रोगात एखाद्या जनुकाचा वाटा बराचसा दीर्घ-अंतराच्या व्हेरिएंट्सवर अवलंबून असू शकतो. नवीन मॉडेलिंग पद्धत जनुक सह-अभिव्यक्ती नेटवर्क्स समाविष्ट करून ही दरी भरून काढण्याचा प्रयत्न करते.
वरिष्ठ लेखक डॉ. जुलियो पेरगोला यांनी जुन्या धोरणांच्या मर्यादेचे वर्णन “दिव्याखांबाखाली” शोधण्यासारखे केले, जिथे प्रकाश सर्वात सोपा असतो, तिथे नव्हे जिथे संपूर्ण जीवशास्त्र प्रत्यक्ष दिसते. याच्या उलट, नेटवर्क चौकट परस्परक्रियांच्या व्यापक परिसरावर प्रकाश टाकण्यासाठी आहे.
त्या संकल्पनात्मक बदलाचे प्रत्यक्ष परिणाम आहेत. जर स्किझोफ्रेनियाचा धोका परस्परसंलग्न मार्गांमध्ये विखुरलेला असेल, तर विकार समजून घेण्यासाठी केवळ स्वतंत्र जनुके नव्हे तर त्यांना जोडणारी रचना ओळखावी लागेल. अभ्यासात नव्याने सूचित झालेली 641 जनुके त्या रचनेचा मोठा विस्तार दर्शवतात.
कोणते मार्ग समोर आले
निष्कर्ष ग्लूटामेट सिग्नलिंग, मेंदू पेशींमधील संवाद, प्रतिकारशक्ती प्रक्रिया आणि सायनॅप्टिक कार्याशी संबंधित जैविक मार्गांकडे निर्देश करतात. या श्रेणी स्किझोफ्रेनिया संशोधनातील अनेक दीर्घकालीन गृहितकांशी जुळतात, विशेषतः हा विकार न्यूरल सर्किट्स कसे तयार होतात, संवाद साधतात आणि कालांतराने जुळवून घेतात यातील बिघाड प्रतिबिंबित करतो या कल्पनेशी.
ग्लूटामेट सिग्नलिंग विशेषतः लक्षवेधी आहे, कारण ते स्किझोफ्रेनियामधील संभाव्य यंत्रणा म्हणून अनेकदा चर्चिले गेले आहे, आणि ते डोपामाइन-केंद्रित स्पष्टीकरणांपेक्षा वेगळे असले तरी त्यांच्याशी छेद घेते. सायनॅप्टिक आणि पेशी-संवाद मार्ग देखील या दृष्टीकोनाशी सुसंगत आहेत की स्किझोफ्रेनिया ही एका मेंदू प्रदेशाची समस्या नसून, न्यूरॉन नेटवर्क्स कसे समन्वय साधतात यावर परिणाम करणारा प्रणाली-स्तरीय विकार आहे.
प्रतिकारशक्तीचा सिग्नलही महत्त्वाचा आहे, मात्र तो काळजीपूर्वक समजून घ्यावा लागेल. मानसोपचार अनुवंशशास्त्रामधील प्रतिकारशक्ती-संबंधित संबंध स्वतःहून साधे दाहजन्य कारण सिद्ध करत नाहीत. ते एवढेच सूचित करतात की मेंदूची जीवशास्त्र आणि व्यापक नियामक प्रणाली यांमधील सीमारेषा पूर्वीच्या मॉडेल्सनी गृहित धरल्यापेक्षा अधिक एकमेकांत गुंतलेल्या असू शकतात.
व्याप्ती आणि पद्धत
हा अभ्यास मोठ्या प्रमाणामुळे ठळक ठरतो. जनुकीय विश्लेषणात 102,000 हून अधिक व्यक्तींचा समावेश करण्यात आला, तसेच सहा मेंदू प्रदेशांमधील शेकडो दात्यांच्या मृत्यूपश्चात मेंदू ऊतकांचा वापर करण्यात आला. लोकसंख्या जनुकीयशास्त्र आणि मेंदू-विशिष्ट अभिव्यक्ती डेटाचा हा संगम महत्त्वाचा आहे, कारण स्किझोफ्रेनियाशी संबंधित व्हेरिएंट्सचे परिणाम अनेकदा सूक्ष्म असतात आणि प्रत्यक्ष ऊतक-स्तरीय जीवशास्त्राशी जोडल्यावरच त्यांचा अर्थ लागतो.
स्रोत सामग्रीत वर्णन केल्याप्रमाणे, या अभ्यासाची ताकद ही डेटा स्तर वेगळे न ठेवता त्यांचे एकत्रीकरण करण्यात आहे. मोठे नमुना आकार सांख्यिकीय शक्ती वाढवतात, तर क्षेत्रांदरम्यानचे मेंदू ऊतक ओळखलेल्या नेटवर्क्स रोगाशी सर्वात थेट संबंधित अवयवात किती सुसंगत आहेत हे उघड करण्यास मदत करते.
तरीही, जनुक शोध म्हणजे लगेचच क्लिनिकल साधने तयार होणे नव्हे. असोसिएशन अभ्यास उमेदवार आणि मार्ग ओळखतात, साधे निदान चिन्हक किंवा जवळच्या काळातील उपचार नाहीत. अधिक वास्तववादी मूल्य असे आहे की स्किझोफ्रेनिया जीवशास्त्राचा समृद्ध नकाशा भविष्यातील प्रयोगांसाठी लक्ष्य निवड सुधारू शकतो आणि अधिक जैविकदृष्ट्या आधारलेली उपचारपद्धती विकसित करण्यात मदत करू शकतो.
या क्षेत्रासाठी याचा अर्थ काय
हा अभ्यास एकल-जनुक कथानकांपासून नेटवर्क जीवशास्त्राकडे चाललेल्या व्यापक प्रवाहाला बळकटी देतो. या बदलाचा परिणाम संशोधक प्रयोग कसे आखतात, धोका कसा समजावून घेतात, आणि औषध विकासाला प्राधान्य कसे देतात यावर होतो. जर धोका विखुरलेल्या नियामक प्रणालींमधून निर्माण होत असेल, तर हस्तक्षेपांना स्वतंत्र आण्विक लक्ष्यांऐवजी मार्ग किंवा सर्किट-स्तरीय परिणामांना लक्ष्य करावे लागू शकते.
तसेच, काही पूर्वीचे आनुवंशिक अभ्यास दिशेने योग्य असले तरी अपूर्ण होते असेही यात सूचित होते. महत्त्वाचे संकेत उपस्थित होते, पण त्यांचा अर्थ लावण्यासाठी वापरलेली साधने दीर्घ-पल्ल्याच्या परस्परक्रिया पकडण्यासाठी खूप अरुंद होती. त्या अर्थाने, नवा लेख फक्त 641 जनुके जोडण्याबद्दल नाही. स्किझोफ्रेनिया जनुकशास्त्र कसे वाचायचे याचे नियम विस्तृत करण्याबद्दल आहे.
पुढील पाऊल
तातडीचे आव्हान प्रमाणीकरण आणि कार्यात्मक पाठपुरावा असेल. या नव्याने सूचित झालेल्या जनुकांचे पेशी आणि प्राणी मॉडेल्समध्ये वर्तन कसे आहे, ती विशिष्ट विकासात्मक कालखंडांत एकत्र येतात का, आणि ओळखलेल्या नेटवर्क्समध्ये त्यापैकी कोणती सर्वाधिक मध्यवर्ती आहेत, हे संशोधकांना तपासावे लागेल. प्रत्येक संबंधित जनुकाचा जैविक वाटा समान नसतो.
तरीही, या निकालाचे मोजमाप दुर्लक्ष करणे कठीण आहे. मोठ्या जनुकीय समूहाला मेंदूमधील जनुक नियमनाच्या नेटवर्क-आधारित दृष्टिकोनाशी जोडून, टीमने स्किझोफ्रेनिया धोक्याचे ज्ञात क्षेत्र लक्षणीयरीत्या विस्तारित केले आहे. दशकांपासून साध्या स्पष्टीकरणांना विरोध करणाऱ्या या विकारासाठी, हा अर्थपूर्ण प्रगतीचा टप्पा आहे: अंतिम उत्तर नाही, पण उत्तरे कुठे असू शकतील याचा खूप अधिक तपशीलवार नकाशा.
हा लेख Medical Xpress च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on medicalxpress.com
