Neuronen in context: genetica van hersenziekten verfijnd
Hersencellen reageren niet altijd hetzelfde op een prikkel. De genetica achter hersenziekten blijkt sterk te variëren afhankelijk van de toestand waarin een neuron verkeert, met gevolgen voor hoe we die ziekten begrijpen…
Wetenschappers weten al jaren dat bepaalde genvarianten het risico op hersenziekten verhogen. Maar welke cellen die varianten actief maken, en wanneer, is minder duidelijk. Een nieuwe studie in Science combineerde twee meetmethoden tegelijk op het niveau van individuele cellen (single-cell multi-omics) om dat te onderzoeken. De onderzoekers activeerden neuronen eerst en keken daarna hoe de genetische activiteit veranderde in reactie op die activatie.
Activatiestatus bepaalt genetisch risico
Het bleek dat de genetische risicofactoren voor hersenziekten sterker naar voren kwamen in geactiveerde neuronen dan in neuronen in rust. Met andere woorden: de context waarin een cel verkeert, bepaalt mede of een risicovariant ook echt effect heeft. Dat is relevant voor ziekten als Alzheimer, schizofrenie en depressie, waarbij hersenactiviteit een centrale rol speelt. Aldus concluderen de onderzoekers in hun publicatie in Science.
De combinatie van gen-expressie en chromatine-toegankelijkheid in één meting per cel (single-cell multi-omics) geeft een preciezer beeld dan eerdere methoden. Eerder onderzoek bekeek cellen vaak in rust, waardoor risicogenen die alleen actief zijn tijdens neuronale activatie mogelijk over het hoofd werden gezien.
Wat dit betekent voor longevity-onderzoek
Cognitieve achteruitgang op oudere leeftijd hangt samen met veranderingen in hoe neuronen reageren op prikkels. Als genetische risicofactoren vooral tot expressie komen in geactiveerde cellen, dan is de vraag: worden die factoren actiever of juist minder actief naarmate neuronen ouder worden? Die vraag beantwoordt de studie niet direct. Maar ze legt een methodologisch fundament waarop zulk onderzoek voortgebouwd kan worden.
De studie maakt geen oorzakelijke uitspraken over hoe hersenziekten ontstaan. Ze beschrijft genetische associaties in een specifieke cellulaire context. Vervolgonderzoek zal moeten uitwijzen in hoeverre de bevindingen op menselijk hersenweefsel generaliseerbaar zijn.
Zoektermen om verder te zoeken: single-cell multi-omics neuronactivatie, genetisch risico hersenziekten celcontext, neuropsychiatrische genexpressie