Wewnątrz największej na świecie kolekcji mózgów PTSD

W Lieber Institute for Brain Development we East Baltimore dziesiątki mózgów osób, u których w ciągu życia zdiagnozowano zespół stresu pourazowego, są przechowywane w przemysłowych zamrażarkach, które mają chronić życiową tkankę. Instytut badawczy non-profit zgromadził 81 takich mózgów – tylko niewielką część z prawie 2000 wszystkich mózgów – w ciągu sześciu lat, kiedy był otwarty. To największa kolekcja mózgów pośmiertnych ze znaną diagnozą PTSD.

Naukowcy z Lieber prowadzą badania nad schizofrenią i powiązanymi zaburzeniami mózgu i mają ambitny plan gromadzenia danych na temat PTSD. Chcą zidentyfikować warianty genetyczne, które zwiększają ryzyko rozwoju zespołu stresu pourazowego po urazie, i znaleźć cele w mózgu, aby skuteczniej leczyć to zaburzenie za pomocą leków.

Obecnie osoby z PTSD są leczone kombinacją psychoterapii i leków, takich jak antydepresanty, które mają leczyć objawy zaburzenia. Według szacunków amerykańskiego Departamentu ds. Weteranów w ciągu roku około ośmiu milionów dorosłych w USA cierpi na zespół stresu pourazowego. Na całym świecie liczba ta jest znacznie wyższa i obejmuje nie tylko żołnierzy, ale także uchodźców, cywilów narażonych na wojnę oraz ofiary przemocy domowej, napaści i handlu seksem.

Badanie mózgów pośmiertnych jest niezbędne w badaniach nad zespołem stresu pourazowego, mówi Joel Kleinman, zastępca dyrektora nauk klinicznych w firmie Lieber. Wiele z tego, co naukowcy i lekarze wiedzą o PTSD, zostało zebranych z obserwacji objawów choroby. Nieznane są zmiany molekularne i komórkowe zachodzące w mózgach osób z zespołem stresu pourazowego. Kleinman mówi, że te zmiany są wyraźnie ludzkie i nie można ich badać na zwierzętach.

Kleinman i jego koledzy użyją sekwencjonowania RNA na mózgach, które nabyli, aby zidentyfikować te zmiany. Podczas gdy informacja zawarta w DNA jest stabilna i dyktuje nasze cechy biologiczne, RNA pomaga w wykonywaniu różnych zadań w komórkach, takich jak kontrolowanie ekspresji genów. Ekspresja genów, którą można zmierzyć za pomocą sekwencjonowania RNA, jest ważna dla naukowców, ponieważ ten sam gen może działać na różne sposoby w różnych okolicznościach.

RNA ma tendencję do degradacji w tkance pośmiertnej, więc naukowcy z Lieber zdobywają mózgi w ciągu kilku godzin od śmierci dawcy i pędzą je z powrotem do laboratorium, aby schłodzić się na lodzie. Pomaga to zachować integralność tkanki, dzięki czemu RNA może być później odpowiednio analizowane. Andrew Jaffe, naukowiec z Lieber, opracował również algorytm, który mierzy stopień pośmiertnej degradacji RNA, aby pomóc swoim kolegom określić, ile RNA można przeanalizować w mózgu.

Naukowcy Lieber przeprowadzili już sekwencjonowanie RNA w mózgach schizofrenii i opublikowane wyniki na początku tego roku o odkryciu nowego białka związanego ze schizofrenią i pokrewnymi zaburzeniami, w tym depresją, chorobą afektywną dwubiegunową i zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi. Naukowcy są przekonani, że takie białka mogą być celami leków na te zaburzenia.

Gdy wszystkie mózgi zostaną zsekwencjonowane, będą odwoływać się do wariantów genetycznych znalezionych przez innych badaczy jako powiązanych z PTSD z ich danymi, aby szukać połączeń. Naukowcy zrobią to również z mózgami kontrolnymi, aby porównać wyniki.

Kleinman ma nadzieję, że sekwencjonowanie RNA ujawni zmiany, które muszą nastąpić w tych wariantach genetycznych, aby wywołać klasyczne objawy PTSD. Kleinman i jego zespół uważają, że te zmiany w mózgu, które obejmują białka znane jako czynniki transkrypcyjne, stanowią świętego Graala dla badań nad PTSD: cele w mózgu, które mogą reagować na leki.

Jednak samo sekwencjonowanie RNA prawdopodobnie nie wystarczy, aby doprowadzić do odkrycia leku.

Trudność w sekwencjonowaniu RNA w mózgach pośmiertnych polega na ustaleniu, czy różnice w ekspresji spowodowały PTSD, były wynikiem PTSD, czy też są wynikiem lub przyczyną czegoś zupełnie innego, mówi Karestan Koenen, profesor epidemiologii psychiatrycznej na Harvard T.H. Szkoła Zdrowia Publicznego Chana.

Koenen kieruje grupą roboczą PTSD w ramach Psychiatric Genomics Consortium, międzynarodowej współpracy naukowców, która analizuje około 20 000 próbek genetycznych od pacjentów z PTSD. W 2014 roku konsorcjum opublikowało dane pokazujące, że ponad 100 wariantów genetycznych jest powiązanych z ryzykiem schizofrenii. Konsorcjum zrobi to samo z danymi dotyczącymi PTSD w ciągu najbliższych kilku lat. Te dane pomogą naukowcom z Lieber zawęzić, na jakich wariantach genetycznych będzie się koncentrować.

Chociaż twierdzi, że badania nad zespołem stresu pourazowego są w okresie przyspieszonych odkryć, przyznaje, że przed znalezieniem leku na to wyniszczające zaburzenie czeka długa droga. „Istnieje napięcie między potrzebą a tym, jak szybko możemy się poruszać”, mówi. Ale uwaga jest taka, że ​​chcemy mieć pewność, że uzyskamy solidne wyniki, które mogą pomóc w odkryciu leków.

ukryć