Μια πρωτοποριακή ερευνητική πρωτοβουλία ρίχνει φως στις γενετικές ρίζες των νευροαναπτυξιακών και ψυχιατρικών διαταραχών. Στην κοινοπραξία SSPsyGene, που ιδρύθηκε το 2023 από το Εθνικό Ινστιτούτο Ψυχικής Υγείας (NIMH) των ΗΠΑ, συμμετέχουν ερευνητικές ομάδες από διάφορα αμερικανικά πανεπιστήμια, με κοινό στόχο τον χαρακτηρισμό της γενετικής προέλευσης των νευροαναπτυξιακών και ψυχιατρικών διαταραχών.

Οι διαταραχές αυτές, οι οποίες περιλαμβάνουν τη σχιζοφρένεια, τη διπολική διαταραχή, τον αυτισμό και την κατάθλιψη, επηρεάζουν εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο και σε πολλές περιπτώσεις εξακολουθούν να μην υπάρχουν αποτελεσματικές θεραπείες. Ενώ έχουν εντοπιστεί εκατοντάδες «γονίδια κινδύνου», η συγκεκριμένη συμβολή τους σε αυτές τις διαταραχές παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστη. Το πρόγραμμα SSPsyGene έχει ως στόχο να το αλλάξει αυτό, μελετώντας συστηματικά 250 επιλεγμένα γονίδια υψηλού κινδύνου.

«Πολύ λίγα είναι γνωστά για τη βασική λειτουργία των περισσότερων από αυτά τα γονίδια, και αυτό που ξέρουμε προέρχεται συχνά από εργασία σε καρκινικές κυτταρικές σειρές και όχι από τύπους εγκεφαλικών κυττάρων», λέει ο Ντέιβιντ Παντσίσιον, Επικεφαλής του Τμήματος Έρευνας Αναπτυξιακής και Γονιδιωματικής Νευροεπιστήμης στο Εθνικό Ινστιτούτο Ψυχικής Υγείας (NIMH), ο οποίος ηγήθηκε του προγράμματος SSPsyGene.

«Ως εκ τούτου, δεν έχουμε ακόμη σαφή κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι αλλαγές σε αυτά τα γονίδια μπορεί να λειτουργήσουν μεμονωμένα ή σε συνδυασμό, στην εμφάνιση νευροαναπτυξιακών και ψυχιατρικών διαταραχών» προσθέτει.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια καινοτόμο μέθοδο για τη μετάλλαξη γονιδίων κινδύνου που σχετίζονται με αυτές τις διαταραχές σε ανθρώπινα βλαστοκύτταρα, σε μεγάλη κλίμακα. Στα τροποποιημένα κύτταρα, ένα επιλεγμένο γονίδιο κινδύνου μεταλλάσσεται έτσι ώστε να μην παράγει πλέον μια λειτουργική πρωτεΐνη. Τα τροποποιημένα βλαστοκύτταρα μπορούν στη συνέχεια να μετατραπούν σε νευρώνες και άλλα εγκεφαλικά κύτταρα, παρέχοντας ένα απλοποιημένο, εργαστηριακό μοντέλο για την επίδραση των γενετικών μεταλλάξεων στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Στην αρχική φάση του έργου, η ομάδα δοκίμασε με επιτυχία τη μέθοδό της σε 23 γονίδια κινδύνου. Στη συνέχεια, οι ερευνητές θα ενώσουν τις δυνάμεις τους για να δημιουργήσουν μεταλλαγμένες σειρές βλαστοκυττάρων για πολύ μεγαλύτερο αριθμό γονιδίων κινδύνου, με απώτερο στόχο την κατανόηση των γενετικών αιτιών των διαταραχών αυτών και την ανάπτυξη πιο στοχευμένων θεραπειών. Οι προκύπτουσες σειρές βλαστοκυττάρων θα διατεθούν σε άλλους ερευνητές σε όλο τον κόσμο, δημιουργώντας έναν πολύτιμο πόρο για την επιστημονική κοινότητα.

Προκλήσεις και μελλοντικά βήματα

Ενώ το έργο SSPsyGene αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην έρευνα για την ψυχική υγεία, παραμένουν αρκετές προκλήσεις. Οι ψυχικές ασθένειες συχνά προκύπτουν από πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ πολλαπλών γονιδίων και περιβαλλοντικών παραγόντων. Η μελέτη μεμονωμένων γονιδίων μεμονωμένα μπορεί να μην αποτυπώνει την πλήρη εικόνα. Επίσης, καθώς οι ερευνητές ανακαλύπτουν νέα στοιχεία σχετικά με τη γενετική βάση των ψυχικών ασθενειών, εγείρονται σημαντικά ηθικά ζητήματα σχετικά με τις γενετικές εξετάσεις και τον πιθανό στιγματισμό.

Ωστόσο, παρά τις προκλήσεις αυτές, το έργο της κοινοπραξίας SSPsyGene προσφέρει ελπίδα σε εκατομμύρια ανθρώπους που πάσχουν από αυτές τις διαταραχές. Με τη συστηματική διερεύνηση του ρόλου των γονιδίων υψηλού κινδύνου, οι ερευνητές θέτουν τα θεμέλια για μια νέα εποχή στην έρευνα και τη θεραπεία της ψυχικής υγείας.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Stem Cell Reports».

ΠΗΓΗ: ΕΡΤ, Medicalxpress, Scienceblog

Επιστήμονες στις ΗΠΑ τροποποίησαν γενετικά ένα φυτό εσωτερικού χώρου, έτσι ώστε να μπορεί να καθαρίσει τον αέρα του δωματίου από επικίνδυνους ρύπους.

Πρόκειται για ένα «Πόθο», αναρριχητικό κισσό, ο οποίος χάρη στη γενετική τροποποίησή του, αφαιρεί το βενζόλιο και το χλωροφόρμιο από τον αέρα, δύο ουσίες που έχουν συνδεθεί με την εμφάνιση καρκίνου.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, με επικεφαλής τον καθηγητή Στούαρτ Στραντ του Τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό περιβαλλοντικής επιστήμης και τεχνολογίας "Environmental Science & Technology", τροποποίησαν το DNA του φυτού, ώστε να παράγει μια πρωτεΐνη (2Ε1), η οποία μετατρέπει το βενζόλιο και το χλωροφόρμιο σε μόρια (φαινόλη, διοξείδιο του άνθρακα και ιόντα χλωριδίου), που το φυτό μπορεί μετά να χρησιμοποιήσει για την ανάπτυξή του.

Το χλωροφόρμιο βρίσκεται, μεταξύ άλλων, σε μικρές ποσότητες στο χλωριωμένο νερό της βρύσης, ενώ το βενζόλιο αποτελεί συστατικό της βενζίνης. Οι δύο αυτές ουσίες είναι πολύ μικρές για να παγιδευτούν στα συνήθη φίλτρα αέρα.

«Οι άνθρωποι δεν μιλάνε πολύ γι' αυτές τις επικίνδυνες οργανικές ουσίες μέσα στα σπίτια, επειδή στην πραγματικότητα δεν μπορούμε να κάνουμε πολλά πράγματα γι' αυτές. Τώρα όμως τροποποιήσαμε φυτά εσωτερικού χώρου, προκειμένου να αφαιρούν αυτά το βενζόλιο και το χλωροφόρμιο», δήλωσε ο Στραντ.

Οι εργαστηριακές μετρήσεις των ερευνητών έδειξαν ότι ο τροποποιημένος «Πόθος» μέσα σε τρεις μέρες είχε μειώσει κατά 82% το επίπεδο του χλωροφόρμιου στον αέρα και μέσα σε έξι μέρες κατά σχεδόν 100%. Επίσης μέσα σε οκτώ μέρες είχε αφαιρέσει περίπου το 75% του βενζολίου από τον αέρα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι σε ένα σπίτι θα υπάρξουν ανάλογες μειώσεις.

Οι ερευνητές ήδη προσπαθούν να βελτιώσουν και άλλο το φυτό, ώστε να μπορεί να απορροφά άλλη μια επικίνδυνη ουσία από τους κλειστούς χώρους, τη φορμαλδεΰδη, που υπάρχει σε προϊόντα ξύλου, στον καπνό του τσιγάρου κ.α.


ΑΠΕ