Исследования семей и близнецов убедительно свидетельствуют о том, что генетика играет важную роль в развитии алкоголизма. Тем не менее, сотни генов, вероятно, вовлечены в это сложное заболевание, причем каждый вариант вносит лишь очень небольшой эффект. Таким образом, идентификация индивидуальных генов риска затруднена.
Используя новый подход, который сочетает в себе исследования ассоциаций на уровне всего генома (GWAS) с информацией о том, какие человеческие белки взаимодействуют друг с другом, исследователи из Университета Айовы и Медицинской школы Йельского университета определили группу из 39 генов, которые вместе прочно связаны с алкоголизмом.
"Открытие этих генов может открыть новое окно в биологические механизмы, лежащие в основе этого расстройства алкоголизма," говорит Шичжун Хан, доктор философии, доцент кафедры психиатрии UI и автор-корреспондент исследования, которое было опубликовано в ноябре. 21 место в Американском журнале генетики человека. "В конце концов, мы надеемся, что полученные результаты могут помочь в разработке лекарств для лечения или профилактики этого расстройства."
Хан и его коллеги основали свой подход к идентификации генов риска на идее, что гены могут быть "виновен по соучастию" вклад в болезнь – что, хотя многие разные гены способствуют алкоголизму, эти гены, или, точнее, их белковые продукты, не являются независимыми друг от друга.
"Белки, образованные этими генами, могут быть соседями или могут быть частью одного и того же функционального биологического пути," Хан объясняет. "Мы воспользовались их биологическим родством, чтобы идентифицировать сеть генов, которые взаимодействуют и вместе вносят вклад в предрасположенность к алкоголизму."
Команда провела исследование, используя два больших набора данных, собранных для генетического исследования зависимости – Совместное исследование генетики алкоголизма (COGA) и Исследование зависимости: генетика и окружающая среда (SAGE). Эти наборы данных документируют общегеномную информацию об общих вариантах от нескольких тысяч человек, связанную с информацией об алкогольной зависимости или других типах зависимости этих людей.
Исследовательская группа проанализировала объединенные наборы данных SAGE и COGA на предмет генетических вариантов, связанных с алкоголизмом. Ни один из вариантов не был сильно связан с этим заболеванием, но когда исследователи интегрировали информацию о белок-белковых взаимодействиях из Сети взаимодействия белков человека, они идентифицировали сеть из 39 генов, которые были не только обогащены генами, связанными с алкоголизмом, но также и были собраны вместе. сильно ассоциируется с алкоголизмом. Эта сильная ассоциация была характерна как для американцев европейского происхождения, так и для афроамериканцев.
Кроме того, команда смогла воспроизвести открытие в трех дополнительных наборах генетических данных, двух из которых были люди европейского происхождения и один человек африканского происхождения, что позволяет предположить, что результаты являются надежными.
Чтобы свести к минимуму вероятность ложноположительного результата, исследователи также проанализировали генную сеть на предмет ассоциаций с другими сложными заболеваниями человека – биполярным расстройством, депрессиями и диабетом. Генная сеть не была связана ни с одним из этих состояний.
В дополнение к обнаружению очень статистически значимой связи между генной сетью и алкоголизмом, многие из идентифицированных генов, по-видимому, также имеют биологическое отношение к процессам мозга, которые могут быть затронуты при алкоголизме. Например, сеть содержит гены белков ионных каналов, которые, по-видимому, участвуют в толерантности к некоторым физиологическим эффектам алкоголя. Другие гены кодируют белки, участвующие в общих мозговых процессах, включая синаптическую передачу, перенос ионов и передачу нервных импульсов.
Выявив эту сеть генов, Хан и его коллеги планируют сузить группу, чтобы найти гены, вызывающие алкоголизм.