A 2017 óta tartó vizsgálat során, amelynek első eredményeiről a Science Advances című tudományos szaklap is beszámolt, az Anatómiai Intézet mintegy 10 fős kutatóstábja a külföldi egyetemekkel kollaborációban kutatja a skizofrénia idegsejtszintű magyarázatát. A 110 éve leírt betegségről ugyan eddig is számos tanulmány született, a pontos neuropatológiai háttér azonban feltáratlan maradt.
„Az volt a célunk, hogy pontosan megtaláljuk azokat a neuronpopulációkat és receptorokat, amelyek legalább részben magyarázhatják a betegség tüneteit” – magyarázta a Semmelweis Egyetem honlapján közzétett cikkben Adorján István, az Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet tudományos munkatársa, hozzátéve, hogy vizsgálódásaik egyik különlegessége az volt, hogy ugyanazon donorokból származó post mortem mintákat elemeztek különböző biológiai szinteken.
„Összesen 220 ezer neuron egy sejtmag szintű RNS szekvenálását végeztük el 120 ezer neuron morfológiai és topográfiai analízisével, a dorzolaterális prefrontális kéreg területén a sejtek alaktani változását és elhelyezkedését detektáltuk” – fejtette ki.
A kísérletben 10 skizofrén és 10 kontroll agy mintáit vizsgálták, az elemzéshez különböző európai agybankokból igényelték a mintákat, amelyeknek a beszerzése legnagyobbrészt a magyar csapatra hárult. „Az volt az alaphipotézisem, hogy bizonyos, eddig kevésbé kutatott gátló neuronpopulációk érintettek a skizofréniában. A kérdés pedig az volt, hogy ezt az egysejtszintű szekvenálással dolgozó, külföldi kollaborátorok is alátámasztják-e” – magyarázta Adorján István, hozzátéve, hogy a vizsgálat igazolta a hipotézist, ugyanazokat a sejtpopulációkat tárta fel az egysejtszintű szekvenálás.
„A kutatás szerint leginkább az agykéreg felső rétegében elhelyezkedő gátlóneuronok – calretitin pozitív neuronok és parbaalbumin neuronok – az érintettek, de több mint egy tucat gátlóneuront tudtunk osztályozni. Ez az eljárás arra is jó, hogy új neuronpopulációkat fedezzünk föl és olyan receptorkészleteket írjunk le, amelyek segítségével ezek a neuronpopulációk később befolyásolhatók, és egy gyógyszerfejlesztésnél terápiás támadáspontként szerepelhetnek” – tette hozzá a kutatásvezető.
Becslések szerint világszerte mintegy 70-80 millió ember él skizofréniával, az autizmusban szenvedők száma 40-50 millió lehet. A betegség nagyarányú, konstans előfordulása arra utal, hogy valószínűleg mindkét tünetegyüttes mögött evolúciós hajtóerő áll – hívta fel a figyelmet a kutató.
„Egyelőre nem ismert, hogy a jelenlegi gyógyszeres terápiák milyen sejtekre hatnak, illetve milyen neuronpopulációk népesítik be az egyes kéreg alatti területeket. Amíg ez nincs pontosan feltérképezve, addig minimális az esélye, hogy a kórképekben megváltozott sejtpopulációt felfedezzük. Mi azon dolgozunk, hogy feltárjuk a különböző agyterületeknek az összetételét, a kontroll agyat összehasonlítsuk skizofréniás és autista donoroktól származó mintákkal (a kutatásunk ugyanis az autizmus neuropatológiai hátterére is kiterjed), a kettő különbségéből pedig levonjuk a konzekvenciát, hogy mely sejtpopulációk lehetnek megváltozottak” – fejtette ki Adorján István.
„A tanulmányunk megmutatja, hogy van olyan sejtpopuláció, amelyre eddig kevesebb hangsúlyt fektettek a kutatásoknál, mégpedig a speciális gátló- és serkentő neuronok, amelyek főleg a kéreg felső rétegében helyezkednek el, és amelyek sérültek. Ennek az úgynevezett dorzolaterális prefrontális rétegnek a jelentőségét mindkét betegségben korábban is leírták, és az MR vizsgálatok is rámutattak, hogy ezek a kérgi területek máshogy működnek az érintett pácienseknél, de hogy pontosan mi áll ennek a hátterében, azt eddig nem tudták” – mutatott rá, hozzátéve, hogy a kutatásuk volt az első, amelyben az egysejtszintű szekvenálással kapott eredményeket korreláltatni lehetett a neurohisztológiai módszerekkel kapott eredményekkel, és ezek egy irányba mutattak.
„Kutatásunk jelentőségét továbbá a neurohisztológiai és a transzkiptomikai módszerek összegyúrása adja. Ilyen komplex megközelítéssel és mintával mi dolgoztunk először, ezzel pedig
több évtizedes hiányt pótoltunk”
– emelte ki az Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet kutatója. Hozzátette, hogy a munka folytatódik mindaddig, amíg nincs teljeskörűen feltárva ezen területeknek az összetétele.
„Az a célunk, hogy az eredmények alkalmazott kutatásban is hasznosulhassanak, állatmodellekben, in vitro őssejtes kísérletekben is megvizsgálhassuk ezeket a neuronpopulációkat és a valóban megváltozottakat befolyásolhassuk különböző módokon, de ez már a gyógyszerfejlesztés területe” – fogalmazott Adorján István, hozzátéve, hogy szerencsés esetben
kutatásuk a skizofrénia kiváltó okának megszüntetésére irányuló terápiához is elvezethet.