Победа над бессонницей. Ученые открыли гены сна, которые помогут в создании лекарства

Фото: из открытых источников

Исследователи из Техасского университета A&M, Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете и Детской больницы Филадельфии (CHOP) использовали геномику человека для выявления нового генетического пути, участвующего в регуляции сна, пишет Neuroscience.

Техасский генетик и биолог-эволюционист Алекс Кин сотрудничал с Алланом Паком, Филипом Германом и Струаном Грантом в новаторском исследовании. "Было предпринято огромное количество усилий, чтобы использовать исследования генома человека для поиска генов сна" — сказал Кин.

"В некоторых исследованиях участвуют сотни тысяч человек. Но проверка и тестирование на животных моделях имеет решающее значение для понимания механизмов. Мы добились этой цели, в основном потому, что каждый из нас привносил свой опыт из разных областей, что обеспечило максимальную эффективность сотрудничества".

Кин говорит, что самое интересное в работе команды — это то, что они разработали пайплайн, начав не с модельного организма, а с реальных данных геномики человека.

"Существует множество исследований ассоциации всего генома человека (GWAS), которые выявляют генетические варианты, связанные со сном у людей", — сказал Кин. "Однако проверка их была огромной проблемой. Наша команда использовала геномный подход, называемый сопоставлением вариантов с генами, чтобы предсказать гены, на которые влияет каждый генетический вариант. Затем мы проверили действие этих генов на плодовых мушках."

"Наши исследования показали, что мутации в гене Pig-Q, который необходим для биосинтеза белка, увеличивают сон. Затем мы проверили это на модели позвоночных, рыбок данио, и обнаружили аналогичный эффект. Следовательно, у людей, мух и рыбок данио Pig-Q связан с регуляцией сна".

Кин говорит, что следующим шагом команды будет изучение роли обычной модификации белка, биосинтеза GPI-якоря, в регуляции сна. Кроме того, он отмечает, что разработанный командой пайплайн от человека к плодовой мушке и рыбке данио позволит им функционально оценить не только гены сна, но и другие признаки, обычно изучаемые с помощью GWAS человека, включая нейродегенерацию, старение и память.

"Понимание того, как гены регулируют сон, и роли этого пути в регуляции сна, может помочь совершить будущие открытия в области сна и нарушений сна, таких как бессонница", — сказал Герман, доцент клинической психологии в психиатрии Пенсильванского университета и клинический психолог из Пенсильванский институт хронобиологии и сна.

"Двигаясь вперед, мы продолжим использовать и изучать эту систему, чтобы идентифицировать больше генов, регулирующих сон, что может указать направление новых методов лечения его нарушений".

Исследования Кина в его лаборатории, связанной с Центром исследований биологических часов, находятся на стыке эволюции и нейронауки, и основное внимание уделяется пониманию нейронных механизмов, эволюционных основ сна, формирования памяти и других поведенческих функций в моделях мух и рыб.

В частности, ученый изучает плодовых мух (Drosophila melanogaster) и мексиканских пещерных рыб, которые потеряли зрение и способность спать, с целью выявления генетической основы поведенческого выбора, который влияет на болезни человека, включая ожирение, диабет и болезни сердца.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform