Penelitian Baru Mengungkapkan Hubungan Antara Gen Dan Gangguan Mental

Penelitian baru yang dilakukan oleh National Institute of Mental Health (NIMH) mengatakan, "gangguan mental utama, seperti skizofrenia, gangguan bipolar, dan gangguan depresi mayor, memiliki akar genetik yang sama, tetapi setiap kelainan muncul secara berbeda pada setiap individu."

Studi menyoroti hubungan antara gangguan mental dan pembacaan gen (foto: freepik.com/spukkato)

Sebuah penelitian oleh National Institute of Mental Health (NIMH) mengklaim bahwa perbedaan dalam ekspresi transkrip gen yang membentuk sel tubuh manusia dapat menjadi pegangan untuk memahami bagaimana masalah mental dengan faktor-faktor bahaya herediter yang sama membawa berbagai contoh serangan, gejala, efek samping, perjalanan penyakit, dan reaksi pengobatan.

Temuan dari penelitian yang dilakukan oleh para peneliti di National Institute of Mental Health (NIMH), bagian dari National Institutes of Health, muncul di jurnal Neuropsychopharmacology.

"Gangguan mental mayor, seperti skizofrenia, gangguan bipolar, dan gangguan depresi mayor, memiliki akar genetik yang sama, tetapi setiap gangguan muncul secara berbeda pada setiap individu," kata Francis J. McMahon, MD, penulis senior studi dan kepala studi tersebut. Human Genetics Branch, bagian dari Program Riset Intramural NIMH. "Kami ingin menyelidiki mengapa kelainan muncul secara berbeda, meskipun ini tampak mirip secara genetik."

McMahon dan rekannya menduga bahwa transkriptom otak mungkin menyimpan beberapa petunjuk. Genom manusia terdiri dari DNA yang berisi petunjuk untuk membantu memelihara dan membangun sel kita. Instruksi ini harus dibaca dan kemudian disalin ke dalam apa yang disebut "transkrip" agar dapat dijalankan. Yang penting, banyak transkrip berbeda dapat disalin dari satu gen, menghasilkan berbagai protein dan keluaran lainnya. Transkriptom adalah set lengkap transkrip yang ditemukan di dalam tubuh.

Para peneliti menggunakan sampel jaringan postmortem untuk memeriksa transkriptom otak dari 200 orang yang telah didiagnosis dengan skizofrenia, gangguan bipolar, gangguan depresi mayor, atau yang tidak memiliki penyakit mental yang diketahui. Para peneliti memeriksa gen dan transkrip yang diekspresikan dalam subgenual anterior cingulate cortex, situs otak yang terlibat dalam gangguan mood, penghargaan, kontrol impuls, dan regulasi emosi. Sampel jaringan otak berasal dari NIMH Human Brain Collection Core, yang dikuratori oleh Barbara Lipska, PhD, penulis senior NIMH.

Untuk meningkatkan kemungkinan mendeteksi transkrip langka, para peneliti mengurutkan transkrip dengan resolusi sekitar empat kali lebih besar daripada yang digunakan dalam penelitian sebelumnya. Teknik ini mengidentifikasi transkrip 1,5 kali lebih banyak daripada penelitian sebelumnya yang menggunakan metode yang sama pada resolusi yang lebih rendah, mengkonfirmasikan bahwa metode pengurutan ini mengambil banyak transkrip yang jika tidak akan terlewat.

Para peneliti hanya menemukan perbedaan kecil dalam ekspresi gen antara individu dengan gangguan mental dan individu tanpa gangguan mental. Namun, ketika mereka fokus pada transkrip, mereka menemukan dua hingga tiga kali lebih banyak perbedaan antara individu dalam kedua kelompok.

Perbedaan yang paling mencolok muncul ketika para peneliti membandingkan transkrip antara dua kelompok individu dengan gangguan mental misalnya, gangguan bipolar versus skizofrenia, depresi versus skizofrenia, atau depresi versus gangguan bipolar.

"Ketika kami membandingkan gangguan dalam analisis tingkat transkrip kami, saat itulah kami melihat perbedaan yang mencolok," kata Dr. McMahon. "Sebagian besar transkrip yang diekspresikan secara berbeda diproduksi di tingkat yang lebih tinggi dibandingkan dengan tingkat yang lebih rendah ternyata diekspresikan dalam arah yang berlawanan pada orang dengan gangguan yang berbeda. Beberapa transkrip diekspresikan dengan arah yang sama pada individu dengan gangguan mood dan arah yang berlawanan pada individu dengan skizofrenia. "

Misalnya, transkrip berbeda dalam gen, SMARCA2, gen risiko yang diketahui untuk gangguan spektrum autisme yang mengatur ekspresi banyak gen lain yang penting dalam perkembangan saraf, diekspresikan secara berbeda dalam sampel otak dari orang dengan skizofrenia daripada sampel dari orang dengan gangguan bipolar.

Bagian dari instruksi gen dapat disimpan atau ditinggalkan selama proses transkripsi. Para peneliti menemukan bahwa varian genetik umum yang mengatur inklusi dan eksklusi ini, yang disebut splicing quantitative trait loci (sQTLs), mungkin memainkan peran penting dalam risiko yang diwariskan untuk setiap gangguan.

"Kami menemukan bahwa perbedaan halus dalam ekspresi gen di berbagai kelainan mencerminkan perubahan yang lebih jelas dan spesifik diagnosis pada tingkat transkrip," kata McMahon. "Sebuah sel dapat mengekspresikan banyak transkrip berbeda dari gen yang sama, menghasilkan protein yang berbeda dan proses penyakit yang berpotensi berbeda."

Lebih banyak penelitian diperlukan untuk lebih memahami fungsi transkrip yang berbeda, waktu penyambungan alternatif, dan perbedaan transkriptomik di daerah otak tertentu dan jenis sel. Namun, penelitian saat ini menyoroti pentingnya memahami perbedaan tingkat transkrip untuk mendapatkan gambaran lengkap tentang mengapa gangguan mental bervariasi dalam onset (serangan), perkembangan, dan gejala.