Identifying and Characterising Common Genetic Differences in Schizophrenia and Bipolar Disorder

Stellen Sie sich vor, Ihr Gehirn wäre wie eine riesige, geschäftige Stadt. Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler zu kartieren, warum manche Menschen in Staus feststecken, die „Schizophrenie“ genannt werden, während andere in anderen Arten von Verkehr feststecken, die als „Bipolare Störung“ bezeichnet werden. Diese beiden Erkrankungen sind wie benachbarte Städte, die aus der Ferne sehr ähnlich aussehen; sie teilen dieselbe Skyline, dasselbe Wetter und sogar viele der gleichen Gebäude. Tatsächlich teilen sie so viel genetische „Immobilien“, dass Forscher lange Zeit dachten, sie seien nur verschiedene Versionen dessenselben Problems.

Doch hier liegt der Clou: Obwohl diese Städte viel DNA teilen, haben sie auch ganz eigene Stadtviertel, die sie einzigartig machen. Um diese Unterschiede zu finden, nutzen Wissenschaftler ein Werkzeug namens genomweite Assoziationsstudie (GWAS). Stellen Sie sich das wie einen riesigen Scheinwerfer vor, der Millionen von winzigen Schaltern (Genen) in Ihrer DNA scannt, um zu sehen, welche bei kranken Menschen „an“ geschaltet sind im Vergleich zu gesunden Menschen. Normalerweise vergleichen sie Kranke mit Gesunden. Aber um herauszufinden, was Schizophrenie von der Bipolaren Störung unterscheidet, braucht man einen speziellen Trick: Man muss die kranken Menschen der Stadt A direkt gegen die kranken Menschen der Stadt B vergleichen. Das ist so, als würde man fragen: „Wenn du im Schizophrenie-Stau steckst, welche spezifischen Straßenschilder siehst du dort, die du im Bipolar-Stau nicht siehst?“ Diese Studie macht genau das und sucht nach den genetischen „Straßenschildern“, die auf die eine Stadt deuten, aber nicht auf die andere.

Die große Jagd: Die genetischen Unterschiede finden

In dieser Studie agierte ein Team von Forschern wie genetische Detektive. Sie sammelten eine riesige Menge von 67.390 Menschen mit Schizophrenie und 41.917 Menschen mit Bipolarer Störung. Anstatt sie direkt mit gesunden Menschen zu vergleichen, verglichen sie die beiden Gruppen direkt miteinander. Sie suchten nach dem genetischen „Fingerabdruck“, der diese beiden Zustände voneinander trennt.

Was sie fanden, war ein wahrer Schatz von 19 spezifischen Orten im menschlichen Genom, die als Differenzierer fungieren. Stellen Sie sich diese 19 Stellen wie einzigartige Straßenecken vor. An 16 dieser Ecken (84 %) war das genetische Signal völlig entgegengesetzt. Es ist, als ob ein spezifischer genetischer Schalter wie ein „Grün“-Schild für Schizophrenie wirkt, aber wie ein „Rot“-Schild für die Bipolare Störung. Dies ist eine große Sache, denn es beweist, dass diese beiden Störungen nicht nur unterschiedliche Grade desselben Problems sind; sie haben echte, gegensätzliche genetische Kräfte am Werk.

Die Forscher fanden auch 4 dieser besonderen Ecken, die so subtil waren, dass sie unsichtbar waren, wenn man Schizophrenie oder Bipolare Störung allein betrachtete. Man musste sie nebeneinander betrachten, um den Unterschied zu sehen. Dies zeigt, dass die Methode des „Vergleichs der Kranken“ ein superstarker Vergrößerungsglas ist, der Hinweise entdeckt, die andere Methoden übersehen.

Was machen diese Gene?

Nachdem sie diese 19 Stellen gefunden hatten, fragte das Team: „Welche Art von biologischer Maschinerie lebt hier?“ Sie ordneten diese Orte 102 Genen zu. Die Ergebnisse waren sehr klar: Diese Gene sind fast ausschließlich im Gehirn aktiv. Sie tauchten nicht in der Leber, dem Herzen oder der Haut auf. Es ist wie das Finden eines geheimen Clubs, der nur in der Bibliothek trifft und niemals im Fitnessstudio.

Als sie genauer untersuchten, was diese Gene eigentlich tun, fanden sie ein starkes Thema: Neuronen und Synapsen. Denken Sie an Neuronen als die Drähte in Ihrem Gehirn und Synapsen als die Verbindungen, an denen diese Drähte miteinander kommunizieren. Die Studie legt nahe, dass die Gene, die Schizophrenie einzigartig machen, stark daran beteiligt sind, wie diese Drähte gebaut werden und wie sie sich verbinden. Es ist, als fände man, dass die Baupläne für Schizophrenie viele zusätzliche Notizen darüber enthalten, wie man das Fundament legt und das Haus verkabelt, während die Baupläne der Bipolaren Störung sich eher auf die Möbel im Inneren konzentrieren könnten. Dies stützt die Idee, dass Schizophrenie möglicherweise tiefer in der frühen Entwicklung des Gehirns verwurzelt ist.

Der „Fingerabdruck“ in der Realität

Um zu sehen, ob diese genetischen Unterschiede in der realen Welt tatsächlich eine Rolle spielen, testeten die Forscher sie an einer Gruppe von 817 Menschen mit Schizophrenie. Sie erstellten einen „genetischen Score“ basierend auf jenen 19 speziellen Stellen.

Der Score erzählte eine klare Geschichte:

• Zeitpunkt: Menschen mit einem höheren Score für diese spezifischen Schizophrenie-Gene neigten dazu, früher zu erkranken. Es ist wie ein genetischer Vorsprung auf die Krankheit zu haben.
• Symptome: Der Score war mit schwereren „negativen Symptomen“ (wie Gefühl der Flachheit, weniger Energie oder mangelndem emotionalen Ausdruck) und „desorganisierten Symptomen“ (wie verwirrtem Denken) verknüpft. Interessanterweise sagte der genetische Score für die Bipolare Störung diese spezifischen Probleme nicht voraus. Dies deutet darauf hin, dass der einzigartige genetische Teil der Schizophrenie genau diese spezifischen, schwer zu behandelnden Symptome antreibt.

Was sie ausschlossen

Die Forscher waren vorsichtig sicherzustellen, dass sie nicht einfach Dinge fanden, die beide Störungen gemeinsam haben. Sie verwendeten einen speziellen Filter, um alle genetischen Stellen zu entfernen, die scheinbar das Risiko für beide Bedingungen auf die gleiche Weise verursachen. Sie fanden heraus, dass die beiden Störungen zwar viel genetischen Boden teilen (etwa 68 % ihres Risikos werden geteilt), die Dinge, die sie unterscheiden, jedoch hauptsächlich diese „entgegengesetzten“ Signale sind und nicht bloß stärkere oder schwächere Versionen desselben Signals.

Sie merkten auch an, dass ihre Ergebnisse hauptsächlich die Schizophrenie betrafen. Da die Schizophrenie-Gruppe in ihrer Studie größer war und mehr Daten lieferte, fanden sie mehr Unterschiede, die auf Schizophrenie hindeuteten, als auf die Bipolare Störung. Sie gaben zu, dass sie, wenn sie eine größere Gruppe von Bipolar-Patienten gehabt hätten, möglicherweise mehr einzigartige „Bipolar-nur“-Punkte gefunden hätten.

Das Fazit

Diese Studie bestätigt, dass Schizophrenie und die Bipolare Störung zwar enge Cousins in der genetischen Familie sind, aber dennoch unterschiedliche Persönlichkeiten haben. Die Unterschiede sind nicht nur eine Frage dessen, „wie viel“ Risiko man hat, sondern „in welche Richtung“ das Risiko weist. Die einzigartigen genetischen Faktoren für Schizophrenie scheinen tief mit der Art und Weise verknüpft zu sein, wie die Verdrahtung des Gehirns aufgebaut wird und wie diese Verbindungen entstehen, was potenziell erklärt, warum die Krankheit früher beginnt und jene spezifischen, schwer zu behandelnden Symptome umfasst. Es ist ein Schritt zum Verständnis, dass dies zwei verschiedene biologische Geschichten sind, auch wenn sie manchmal so aussehen, als würden sie dieselbe Handlung erzählen.