- I biologi evoluzionisti hanno difficoltà a spiegare perché la schizofrenia e il disturbo bipolare, che sono condizioni altamente ereditabili, persistono nelle popolazioni nonostante danneggino l’idoneità riproduttiva.
- I ricercatori potrebbero aver trovato una spiegazione in regioni del genoma umano recentemente evolute che di solito non sono riconosciute come geni ma possono ancora codificare per proteine.
- Questo “genoma oscuro” può generare proteine vitali per lo sviluppo del cervello, ma anche aumentare il rischio di schizofrenia o disturbo bipolare di una persona.
- Le proteine potrebbero essere bersagli adatti per nuovi farmaci. Potrebbero anche aiutare a diagnosticare le condizioni o identificare quelli ad alto rischio di suicidio.
La schizofrenia e il disturbo bipolare sono malattie mentali gravi e persistenti che possono avere un profondo effetto sulla vita delle persone.
La schizofrenia interrompe il pensiero e il comportamento e può causare psicosi, portando ad allucinazioni e delusioni.
Il disturbo bipolare comporta sbalzi estremi di umore tra depressione e mania. La condizione può anche causare psicosi, rendendo difficile la distinzione dalla schizofrenia.
Entrambe le condizioni sono altamente ereditabili.
Questo alto grado di ereditabilità presenta ai biologi un enigma perché la prevalenza di queste condizioni rimane costante intorno a
Di solito, se una particolare variante del gene limita fortemente il numero medio di prole vitale che gli individui producono, noto come idoneità riproduttiva, la selezione naturale alla fine eliminerà quella variante dalla popolazione.
Una spiegazione della persistenza della schizofrenia e del bipolarismo è che i geni che aumentano il rischio di queste malattie possono anche aumentare l’idoneità riproduttiva, ad esempio stimolando la creatività, nelle persone che portano i geni ma non sviluppano queste condizioni.
Secondo questa ipotesi, le mutazioni genetiche avvenute in tempi relativamente recenti nell’evoluzione umana ci hanno permesso di sviluppare le capacità cognitive uniche della nostra specie, ma al prezzo di una maggiore vulnerabilità alla psicosi.
Tuttavia, la ricerca genetica per testare questa idea ha prodotto risultati inconcludenti.
Il genoma oscuro
Un altro enigma è che tutte le varianti genetiche che hanno scoperto finora gli scienziati che aumentano il rischio di schizofrenia rappresentano solo il 7% del rischio totale.
Secondo i genetisti dell’Università di Cambridge nel Regno Unito, il problema è che abbiamo cercato i geni che causano malattie nel posto sbagliato.
Credono che la maggior parte delle cause genetiche della psicosi possano trovarsi al di fuori dei geni convenzionali – che costituiscono solo l’1-2% del genoma umano – in quello che è noto come il genoma oscuro.
“La definizione tradizionale di un gene è troppo conservativa e ha distolto gli scienziati dall’esplorazione della funzione del resto del genoma”, afferma il primo autore Chaitanya Erady, un Ph.D. studente all’università.
I genetisti a Cambridge e altrove hanno recentemente scoperto che potrebbero esserci geni “nascosti” che le attuali tecnologie di sequenziamento trovano
Chiamano questi geni nascosti “romanzi di lettura aperti” o nORF.
“Quando guardiamo al di fuori delle regioni del DNA classificate come geni, vediamo che l’intero genoma umano ha la capacità di produrre proteine, non solo i geni”, afferma Erady.
“Abbiamo trovato nuove proteine che sono coinvolte nei processi biologici e sono disfunzionali in disturbi come la schizofrenia e il disturbo bipolare”, aggiunge.
I ricercatori hanno pubblicato le loro ultime scoperte in
Regioni di nuova evoluzione
Erady e i suoi colleghi si sono concentrati sulle regioni del genoma che regolano i tratti umani e, quindi, hanno probabilmente svolto un ruolo importante nella nostra recente evoluzione.
Hanno cercato nORF differenzialmente espressi, o geni nascosti, all’interno di queste regioni che hanno livelli di attività diversi nelle persone con schizofrenia o bipolare rispetto ai partecipanti di controllo senza queste condizioni.
I ricercatori hanno estratto un database del genoma chiamato PsychENCODE per identificare 56 nORF associati alla schizofrenia e 40 nORF associati al disturbo bipolare.
Riferiscono che alcuni di questi geni nascosti producono proteine che potrebbero fungere da bersagli farmacologici per nuovi trattamenti.
“Questo apre un enorme potenziale per nuovi bersagli drogabili”, afferma Sudhakaran Prabakaran, Ph.D., che lavorava all’Università di Cambridge quando conduceva la ricerca ed è autore senior del rapporto.
“È davvero eccitante perché nessuno ha mai guardato oltre [conventionally defined genes] per avere indizi su come comprendere e trattare queste condizioni prima”, aggiunge.
Il Dr. Prabakaran ha lasciato il suo incarico all’Università di Cambridge nel 2021 per creare un’azienda chiamata NonExomics, che mira a sviluppare e commercializzare nuovi farmaci e strumenti diagnostici basati su queste e altre scoperte.
Disse Notizie mediche oggi che sono in corso ulteriori lavori per determinare la funzione delle proteine appena identificate.
“Abbiamo previsto potenziali funzioni sulla base dell’analisi computazionale e abbiamo condiviso questi risultati nel documento, ma per ciascuno dei nORF in particolare, dobbiamo eseguire un’analisi struttura-funzione approfondita, cosa che stiamo facendo ora”, ha affermato.
Altri geni nascosti che il team ha identificato producono proteine che possono aiutare a differenziare tra schizofrenia e disturbo bipolare o stimare il rischio di suicidio di una persona.
Tuttavia, a causa dei dati limitati a cui avevano accesso per lo studio, ha spiegato il dott. Prabakaran, ritengono di aver identificato solo un piccolo sottoinsieme di nORF coinvolti nelle due condizioni.
Sviluppo del cervello
“Mostriamo nel documento che questi nORF sono presenti nelle regioni recentemente evolute del genoma umano che sono correlate con le posizioni di suscettibilità genetica alla schizofrenia e al disturbo bipolare”, ha affermato il dott. Prabakaran.
Gli autori ipotizzano che i geni nascosti che hanno identificato in queste parti del genoma umano recentemente evolute possano svolgere un ruolo vitale nello sviluppo del cervello.
Possono essere responsabili di capacità cognitive unicamente umane che migliorano l’idoneità riproduttiva.
Tuttavia, fattori ambientali sconosciuti possono scatenare la schizofrenia o il disturbo bipolare nelle persone che hanno particolari varianti di questi geni nascosti.
