Перемога над безсонням. Учені відкрили гени сну, які допоможуть у створенні ліків

Дослідники з Техаського університету A&M, Медичної школи Перельмана при Пенсільванському університеті та Дитячій лікарні Філадельфії (CHOP) використали геноміку людини для виявлення нового генетичного шляху, що бере участь у регуляції сну, пише Neuroscience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Техаський генетик і біолог-еволюціоніст Алекс Кін співпрацював з Алланом Паком, Філіпом Германом та Струаном Грантом у новаторському дослідженні. "Було зроблено величезну кількість зусиль, щоб використати дослідження геному людини для пошуку генів сну", — сказав Кін.

"У деяких дослідженнях беруть участь сотні тисяч людей. Але перевірка та тестування на тваринних моделях має вирішальне значення для розуміння механізмів. Ми досягли цієї мети, переважно тому, що кожен із нас привносив свій досвід із різних галузей, що забезпечило максимальну ефективність співпраці".

Кін каже, що найцікавіше у роботі команди — те, що вони розробили пайплайн, почавши не з модельного організму, а з реальних даних геноміки людини.

"Існує безліч досліджень асоціації всього геному людини (GWAS), які виявляють генетичні варіанти, пов'язані зі сном у людей", — сказав Кін. "Однак перевірка їх була величезною проблемою. Наша команда використовувала геномний підхід, який називається зіставленням варіантів із генами, щоб передбачити гени, на які впливає кожен генетичний варіант. Потім ми перевірили дію цих генів на плодових мушках".

"Наші дослідження показали, що мутації в гені Pig-Q, який необхідний для біосинтезу білка, збільшують сон. Потім ми перевірили це на моделі хребетних, рибок даніо, і виявили аналогічний ефект. Отже, у людей, мух і рибок даніо Pig-Q пов'язаний із регуляцією сну".

Кін каже, що наступним кроком команди буде вивчення ролі звичайної модифікації білка, біосинтезу GPI-якоря у регуляції сну. Крім того, він зазначає, що розроблений командою пайплайн від людини до плодової мушки та рибки даніо дозволить їм функціонально оцінити не тільки гени сну, але й інші ознаки, які зазвичай вивчаються за допомогою GWAS людини, враховуючи нейродегенерацію, старіння і пам'ять.

"Розуміння того, як гени регулюють сон, і ролі цього шляху в регуляції сну, може допомогти здійснити майбутні відкриття в галузі сну та порушень сну, таких як безсоння", — сказав Герман, доцент клінічної психології в психіатрії Пенсільванського університету та клінічний психолог із Пенсільванського інститут хронобіології та сну.

"Рухаючись уперед, ми продовжимо використовувати та вивчати цю систему, щоб ідентифікувати більше генів, які регулюють сон, що може вказати напрямок нових методів лікування його порушень".

Дослідження Кіна в його лабораторії, пов'язаної з Центром досліджень біологічного годинника, знаходяться на стику еволюції та нейронауки, й основна увага приділяється розумінню нейронних механізмів, еволюційних основ сну, формування пам'яті й інших функцій поведінки в моделях мух і риб.

Зокрема, вчений вивчає плодових мух (Drosophila melanogaster) і мексиканських печерних риб, які втратили зір та здатність спати, з метою виявлення генетичної основи поведінкового вибору, що впливає на хвороби людини, враховуючи ожиріння, діабет і хвороби серця.

Раніше Фокус писав, що ковід викликає безсоння. Головний висновок учених полягав у тому, що через ізоляцію ми спимо більше, проте якість нашого сну знижується.