Брак однієї з регуляторних РНК, що виникає через зникнення однієї з копій гена цієї РНК, може бути причиною виникнення слухових галюцинацій при шизофренії.
У шизофренії, як у всіх складних психоневрологічних захворювань, причин може бути багато, і серед них є і генетичні.
Наприклад, відомо, що якщо у людини з 22-ї хромосоми випаде (ділітується) певний шматок з двадцятьма п'ятьма генами, то в дитинстві по мірі дорослішання можуть початися проблеми з поведінкою - підвищиться тривожність і буде важко зосереджуватися, а в подальшому у 23-43% людей з таким генетичним дефектом розвивається шизофренія. (Необхідно уточнити, що мова в даному випадку йде про синдром 22q11.2, або синдром Ді Георга, і проявляється він досить по-різному: буває, виникають проблеми з серцем, або з імунітетом, іноді синдром видно в буквальному сенсі на обличчі - через черепно-лицьові аномалії розвитку).
Ті двадцять п'ять генів, які зникають під час мутації, існують в геномі в двох копіях, по одній на батьківській і на материнській 22-й хромосомі, і одна з копій все-таки залишається на місці. Але для багатьох генів кількість копій дуже важлива: як ми пам'ятаємо, в генах закодована інформація про білки або про регуляторні РНК, які потрібні клітці в тій чи іншій кількості. І в багатьох випадках ця найпотрібніша кількість досягається саме завдяки зайвим екземплярам гена.
Однак якщо ми заглянемо в мозок індивідууму, у якого не вистачає того самого шматка 22-ї хромосоми, то виявимо, що в зоні під назвою таламус має місце перевиробництво білка Drd2, який працює рецептором нейромедіатора дофаміну. Таламус відіграє роль своєрідного сенсорного хаба, через нього проходять потоки інформації від усіх органів почуттів (крім нюшованих), і ці потоки він розподіляє по відповідних відділах мозку.
Раніше Станіслав Захаренко і його колеги з Дитячої лікарні св. Іуди в Мемфісі показали, що рівень Drd2 підвищується у хворих на шизофренію, і підвищується саме в слуховій частині таламусу. Антипсихотичні засоби, що допомагають послабити шизофренічні симптоми, діють якраз на ті ж нейронні ланцюги, в яких стає багато Drd2. Рецепторний білок потрібен, щоб нейрон зміг прийняти нейромедіаторний сигнал від свого сусіда, і якщо рецептора виявляється занадто багато, то нейрони таламусу починають неправильно обробляти звукову інформацію - в результаті в голові починають звучати горезвісні шизофренічні «голоси».
Але чому через випадання шматка хромосоми стає більше Drd2 (ген якого, до речі кажучи, знаходиться взагалі не на 22-й хромосомі)? У статті в Nature Medicine, опублікованій Захаренком і його співробітниками, йдеться про мікрорегуляторну РНК miR-338-3p - саме її ген знаходиться в тому самому випадаючому хромосомному шматку. Нагадаємо, що мікрорегуляторні РНК, або мікроРНК - це спеціальні невеликі молекули, які регулюють синтез білкових молекул на інших молекулах РНК, так званих матричних, які дуже великі і в яких міститься інформація про білки. МікроРНК зв'язується зі звичайною РНК, і синтез білка на звичайній РНК припиняється. Різні мікроРНК впливають на різні білки, і ось рецептор Drd2 знаходиться якраз під контролем miR-338-3p.
Експерименти на мишах показали, що у відсутності однієї з копій гена, що кодує miR-338-3p, рівень цієї мікроРНК в слухових областях таламусу дійсно з часом падає, і паралельно підвищується кількість Drd2. Але якщо зміст miR-338-3p штучно підвищували, ситуація більш-менш приходила в норму: рівень рецептора падав, і нейронні ланцюги починали працювати, як треба. В цілому, якщо дивитися саме по активності нервових ланцюгів, то підвищення рівня мікроРНК працювало так само, як працюють антипсихотичні препарати, націлені на рецептор Drd2. Можливо, незабаром вдасться створити більш ефективні ліки, які будуть стимулювати роботу гена miR-338-3p і тим самим позбавляти, принаймні, від деяких проявів шизофренії.
Цікаво, що мутаційне зменшення рівня miR-338-3p не діяло на інші нейронні ланцюжки, хоча одна з копій її гена повинна була зникнути з усіх клітин, а дофамінові Drd2-рецептори є не тільки в таламусі. Автори роботи пояснюють це тим, що в інших місцях регуляторної РНК потрібно поменше, і там необхідна її кількість цілком забезпечує вціліла копія гена.