Дослідники створили клітинні моделі для аналізу генетичних ризиків хвороб мозку

Міжнародна група дослідників створила моделі, що дають змогу аналізувати генетично зумовлену активність генів у різних типах клітин префронтальної кори мозку. Як повідомляє Nature, цей підхід застосували для пошуку зв’язків між генами та 12 нейропсихіатричними й нейродегенеративними розладами.

В основу роботи поклали атлас одноклітинного секвенування РНК дорсолатеральної префронтальної кори. Він охоплює понад 6 млн ядер клітин, отриманих від 1494 донорів із європейським, африканським та змішаним американським походженням.

Моделі для різних клітин мозку

Науковці розробили 94 моделі прогнозування експресії генів для 32 клітинних популяцій і трьох груп походження. Вони оцінюють, як генетичні варіанти можуть впливати на роботу генів у конкретних клітинах, а не лише у зразку тканини мозку загалом.

У європейській групі дослідники отримали надійні моделі для 12 289 із 16 594 проаналізованих аутосомних генів. Вищий рівень деталізації за типами та підтипами клітин збільшив кількість генів, для яких вдалося побудувати моделі, порівняно з аналізом усіх ядер клітин разом.

Нові генетичні асоціації

Під час аналізу даних геномних досліджень 12 розладів моделі на рівні клітинних підтипів виявили 3003 унікальні значущі зв’язки між генами та ознаками захворювань. Для порівняння, моделі на основі об’єднаних ядер клітин визначили 1254 такі зв’язки.

Загалом 22,5% значущих асоціацій не були виявлені ані попереднім аналізом тканини дорсолатеральної префронтальної кори, ані генним аналізом MAGMA. Детальніші клітинні моделі частіше фіксували нові асоціації, зокрема для біполярного розладу та нервової анорексії.

Дослідники також застосували статистичне уточнення сигналів і залишили 9936 асоціацій, для яких імовірність причинного зв’язку гена оцінювали щонайменше у 50%. Окремо результати перевіряли та розширювали у феномному дослідженні за участю приблизно 600 тисяч учасників програми Million Veteran Program.