211service.com
In 's werelds grootste verzameling PTSS-hersenen
In het Lieber Institute for Brain Development in Oost-Baltimore worden tientallen hersenen van mensen bij wie tijdens hun leven de diagnose posttraumatische stressstoornis is gesteld, opgeborgen in industriële vriezers die bedoeld zijn om vitaal weefsel te bewaren. Het non-profit onderzoeksinstituut heeft 81 van deze PTSS-hersenen verzameld - slechts een klein deel van de bijna 2.000 totale hersenen - in de zes jaar dat het open is. Het is de grootste verzameling postmortale hersenen met een bekende diagnose van PTSS.
Wetenschappers van Lieber doen onderzoek naar schizofrenie en gerelateerde hersenaandoeningen en hebben een ambitieus plan voor de PTSS-collectie. Ze willen de genetische varianten opsporen die het risico op het ontwikkelen van PTSS na een trauma verhogen en doelen in de hersenen vinden om de aandoening effectiever met medicijnen te behandelen.
Momenteel worden mensen met PTSS behandeld met een combinatie van gesprekstherapie of psychotherapie en medicijnen zoals antidepressiva die zijn ontworpen om de symptomen van de stoornis te behandelen. Volgens schattingen van het Amerikaanse Department of Veterans Affairs hebben ongeveer acht miljoen volwassenen in de VS PTSS gedurende een bepaald jaar. Wereldwijd is dat aantal veel hoger en omvat niet alleen gevechtssoldaten, maar ook vluchtelingen, burgers die worden blootgesteld aan oorlog en slachtoffers van huiselijk geweld, mishandeling en sekshandel.
Het bestuderen van postmortale hersenen is essentieel voor PTSS-onderzoek, zegt Joel Kleinman, associate director klinische wetenschappen bij Lieber. Veel van wat wetenschappers en medische professionals weten over PTSS is afgeleid van het observeren van symptomen van de aandoening. Wat onbekend is, zijn de moleculaire en cellulaire veranderingen die optreden in de hersenen van mensen die PTSS ontwikkelen. Kleinman zegt dat deze veranderingen duidelijk menselijk zijn en niet bij dieren kunnen worden bestudeerd.
Kleinman en zijn collega's zullen RNA-sequencing gebruiken op de hersenen die ze hebben verworven om deze veranderingen te identificeren. Hoewel de informatie in DNA stabiel is en onze biologische eigenschappen dicteert, helpt RNA bij het uitvoeren van verschillende taken in cellen, zoals het controleren van genexpressie. Genexpressie, die kan worden gemeten met RNA-sequencing, is belangrijk voor onderzoekers omdat hetzelfde gen onder verschillende omstandigheden op verschillende manieren kan werken.
RNA heeft de neiging af te breken in post-mortem weefsel, dus wetenschappers van Lieber verwerven de hersenen binnen enkele uren nadat de donor sterft en haasten ze terug naar het laboratorium om op ijs te koelen. Dit helpt de integriteit van het weefsel te behouden, zodat het RNA later goed kan worden geanalyseerd. Andrew Jaffe, een onderzoeker bij Lieber, heeft ook een algoritme ontwikkeld dat de mate van postmortale RNA-afbraak meet om zijn collega's te helpen bepalen hoeveel RNA in de hersenen kan worden geanalyseerd.
Lieber-wetenschappers hebben al RNA-sequencing gedaan op schizofreniehersenen en gepubliceerde bevindingen eerder dit jaar over de ontdekking van een nieuw eiwit dat verband houdt met schizofrenie en aanverwante stoornissen, waaronder depressie, bipolaire stoornis en aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit. Onderzoekers geloven dat dergelijke eiwitten een doelwit kunnen zijn voor deze aandoeningen.
Zodra alle hersenen zijn gesequenced, zullen ze met hun gegevens naar genetische varianten verwijzen die door andere onderzoekers zijn gevonden om in verband te worden gebracht met PTSD om naar verbanden te zoeken. Dat gaan de onderzoekers ook doen met controlebreinen om de resultaten te vergelijken.
Kleinman zegt dat hij hoopt dat de RNA-sequencing de veranderingen zal onthullen die met deze genetische varianten moeten gebeuren om de klassieke symptomen van PTSD te veroorzaken. Kleinman en zijn team geloven dat deze hersenveranderingen, waarbij eiwitten betrokken zijn die bekend staan als transcriptiefactoren, de heilige graal vormen voor PTSD-onderzoek: doelwitten in de hersenen die zouden kunnen reageren op medicijnen.
Maar RNA-sequencing alleen zal waarschijnlijk niet voldoende zijn om tot medicijnontdekking te leiden.
De moeilijkheid bij RNA-sequencing van postmortale hersenen is om te bepalen of de verschillen in uitdrukkingen de PTSD veroorzaakten, het gevolg waren van PTSD, of het resultaat of de oorzaak zijn van iets heel anders, zegt Karestan Koenen, hoogleraar psychiatrische epidemiologie aan de Harvard T.H. Chan School of Public Health.
Koenen leidt de PTSD-werkgroep binnen Psychiatric Genomics Consortium, een internationaal samenwerkingsverband van onderzoekers, dat ongeveer 20.000 genetische monsters van PTSS-patiënten analyseert. In 2014 publiceerde het consortium gegevens waaruit blijkt dat meer dan 100 genetische varianten geassocieerd zijn met het risico op schizofrenie. Het consortium gaat de komende jaren hetzelfde doen voor zijn PTSS-gegevens. Die gegevens zullen wetenschappers van Lieber helpen om te bepalen op welke genetische varianten het zich zal concentreren.
Hoewel ze zegt dat PTSS-onderzoek zich in een periode van versnelde ontdekking bevindt, erkent ze dat er nog een lange weg te gaan is voordat een medicijn voor deze verwoestende aandoening wordt gevonden. Er is een spanning tussen de noodzaak en hoe snel we kunnen bewegen, zegt ze. Maar de waarschuwing is dat we er zeker van willen zijn dat we solide resultaten hebben die de ontdekking van geneesmiddelen kunnen informeren.