Genetic predisposition to schizophrenia and circulating proteins in 44,661 UK Biobank participants

Schizophrenie ist eine tiefgreifende und oft schwächende psychische Erkrankung, die die Art und Weise verändert, wie ein Mensch denkt, die Realität wahrnimmt und mit anderen in Kontakt tritt. Während die Symptome, die von Halluzinationen bis hin zu einem Mangel an Motivation reichen, gut dokumentiert sind, bleibt der biologische Grund, warum die Krankheit entsteht, weitgehend ein Rätsel. Wissenschaftler wissen, dass Genetik eine große Rolle spielt, da das Risiko, die Störung zu entwickeln, in Familien verläuft, aber die spezifische Kette von Ereignissen, die eine genetische Veranlagung in eine voll ausgeprägte Krankheit verwandelt, ist unklar. Darüber hinaus stehen Menschen mit Schizophrenie oft vor ernsthaften körperlichen gesundheitlichen Herausforderungen, wie etwa Herzerkrankungen und Diabetes, und sterben im Durchschnitt ein Jahrzehnt oder länger früher als die Allgemeinbevölkerung. Das Verständnis der biologischen Fäden, die Geist und Körper bei dieser Erkrankung miteinander verbinden, ist entscheidend, um bessere Behandlungen zu finden und Leben zu verbessern.

Um diese Fäden zu entwirren, wandten sich Forscher an eine riesige Sammlung menschlicher Daten, die als UK Biobank bekannt ist. Dieses Projekt umfasst Hunderttausende von Freiwilligen, die ihre Gesundheitsgeschichte geteilt und biologische Proben zur Verfügung gestellt haben. In dieser speziflichen Studie konzentrierten sich die Wissenschaftler auf 44.661 Teilnehmer weißer britischer oder europäischer Abstammung. Sie begannen damit, für jede Person einen „polygenen Risikoscore“ zu berechnen. Betrachten Sie diesen Score als eine einzige Zahl, die den gesamten genetischen Bauplan einer Person für Schizophrenie zusammenfasst, indem sie Tausende winziger genetischer Variationen gewichtet, um das gesamte vererbte Risiko abzuschätzen. Die Forscher maßen dann die Konzentration von fast 3.000 verschiedenen Proteinen, die im Blut dieser Teilnehmer zirkulieren. Proteine sind die Arbeitspferde des Körpers und erfüllen fast jede Funktion, vom Kampf gegen Infektionen bis hin zum Aufbau von Zellen. Durch den Vergleich der genetischen Risikoscores mit den Proteinwerten hoffte das Team, biologische Signale zu entdecken, die erklären könnten, wie sich das Risiko der Schizophrenie im Körper manifestiert.

Die Studie untersuchte eine breite Palette von Proteinen und filterte jene heraus, die zu viele fehlende Daten aufwiesen, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Nach sorgfältiger Anpassung an Faktoren wie Alter, Geschlecht, Lebensgewohnheiten und bestehende Gesundheitszustände fanden die Forscher ein klares Muster. Sie identifizierten 16 spezifische Proteine im Blut, die konsistent mit einem höheren genetischen Risiko für Schizophrenie verknüpft waren. Die Beziehung war nicht zufällig; für einige Proteine bedeutete ein höheres genetisches Risiko niedrigere Werte im Blut, während es für andere ein höheres Niveau bedeutete. Beispielsweise war der Risikoscore negativ mit Proteinen wie C2 und RNASET2 assoziiert, die am Immunsystem und am Stoffwechsel beteiligt sind, was bedeutet, dass Personen mit höherem genetischem Risiko geringere Mengen dieser Proteine aufwiesen. Umgekehrt war der Risikoscore positiv mit Proteinen wie ICAM3 und BTN3A2 assoziiert, was bedeutet, dass ein höheres genetisches Risiko mit höheren Werten dieser spezifischen Moleküle einherging.

Diese Erkenntnisse sind bedeutsam, weil sie auf spezifische biologische Pfade hinweisen, die bereits aktiv sind, bevor eine Person die Krankheit möglicherweise diagnostiziert bekommt. Die mit dem genetischen Risiko verknüpften Proteine decken verschiedene Kategorien ab, darunter solche, die an Entzündungen, Herz- und Stoffwechselgesundheit sowie der Gehirnentwicklung beteiligt sind. Dies stützt die Vorstellung, dass Schizophrenie nicht nur eine Störung des Geistes ist, sondern tief mit dem Immun- und Stoffwechselwesen des Körpers verbunden ist. Die Forscher stellten fest, dass diese Assoziationen auch nach Berücksichtigung von Medikamenten und anderen Gesundheitsproblemen Bestand hatten, was darauf hindeutet, dass diese Proteinveränderungen ein grundlegender Teil der genetischen Architektur der Krankheit sind. Interessanterweise fand die Studie keine wesentlichen Unterschiede in diesen Mustern zwischen Männern und Frauen, was darauf hindeutet, dass diese biologischen Verbindungen innerhalb dieser Population wahrscheinlich geschlechtsunabhängig universell sind.

Obwohl die Studie nicht beweist, dass diese Proteine Schizophrenie verursachen, noch darauf hindeutet, dass sie sofort als diagnostische Werkzeuge eingesetzt werden können, bietet sie eine konkrete Karte des biologischen Geländes. Die Forscher identifizierten, dass ein höheres genetisches Risiko mit niedrigeren Spiegeln bestimmter Immun- und Neurologieproteine wie BTN2A1 und CNTN3 sowie höheren Spiegeln anderer wie SLAMF7 verknüpft ist. Einige dieser Proteine sind dafür bekannt, an der Entwicklung des Gehirns oder an der Reaktion des Immunsystems auf Stress beteiligt zu sein. Die Studie verglich ihre Ergebnisse zudem mit bisheriger Forschung und stellte fest, dass, obwohl einige Proteine Überschneidungen zeigten, die hier beobachteten spezifischen Muster robust und distinktiv waren. Die Autoren betonen, dass die Studie, da sie eine Momentaufnahme darstellt, nicht bestimmen kann, ob diese Proteinveränderungen vor oder nach dem Auftreten der Symptome eintreten oder ob sie ein Ergebnis des Krankheitsprozesses selbst sind.

Letztlich liefert diese Arbeit ein klareres Bild der unsichtbaren biologischen Landschaft der Schizophrenie. Indem sie den genetischen Bauplan eines Menschen mit den spezifischen Proteinen verknüpft, die in seinem Blut schwimmen, verdeutlicht die Studie, dass die Wurzeln der Störung weit über das Gehirn hinausgehen und das Immunsystem sowie die Stoffwechselgesundheit berühren. Diese 16 Proteine dienen als potenzielle Wegweiser für die zukünftige Forschung und bieten Wissenschaftlern neue Zielpunkte, um zu untersuchen, wie sich das genetische Risiko in physischer und psychischer Krankheit übersetzt. Die Hoffnung ist, dass die Medizin durch das Verständnis dieser biologischen Pfade schließlich zu präziseren Behandlungen übergehen kann, die die Ursachen der Erkrankung adressieren, anstatt nur ihre Symptome zu verwalten.