Årsakene til alvorlige psykiske lidelser som schizofreni og bipolar lidelse er komplekse, og involverer både arvelige og miljømessige faktorer. For å kunne oppdage slike lidelser på et tidlig tidspunkt og utvikle bedre medisiner, trenger vi å forstå mer om hva som skjer i hjernen, helt ned til celle- og molekylnivå. Vår forskergruppe bruker flere ulike metoder og analyseteknikker, med mål om å identifisere molekylære mekanismer som ligger til grunn for alvorlige psykiske lidelser. Nedenfor er en beskrivelse av noen av prosjektene vi er involvert i.
Bruk av stamcelleteknologi
Nye metoder gjør det mulig å utvikle menneskelige stamceller i laboratoriet ved hjelp av celler fra hud eller blod. Slike stamceller kalles humane induserte pluripotente stamceller (hiPSC) og kan utvikles videre til ulike typer celler, slik som nerveceller og andre hjerneceller. Stamcelleteknologi gir oss en unik mulighet til å studere hvordan levende celler fungerer, og kan bidra til å avdekke viktige molekylære prosesser som er involvert ved sykdom.
Forskergruppen rekrutterer kontinuerlig pasienter med alvorlige psykiske lidelser og friske frivillige personer, og disse har samtykket til å avgi hudprøver. Celler fra huden oppbevares i en biobank og blir senere omprogrammert til stamceller. Stamcellene utvikles til nerveceller og ulike støtteceller i hjernen (astrocytter og mikroglia) for å identifisere molekylære og cellulære mekanismer som er involvert i utviklingen av og symptomer på schizofreni og bipolar lidelse.
I tillegg undersøker vi hvilken sammenheng det er mellom slike grunnleggende mekanismer og betennelser i hjernen. Det foregår mye spennende forskning på dette feltet, og vi har publisert en rekke studier der vi har brukt stamceller til å undersøke og avdekke noen av de underliggende prosessene (Akkouh et al., 2021; Szabo et al., 2022).
Stamcellene blir dessuten brukt til å studere effekten av farmakologisk behandling. Vi har blant annet funnet ut hvordan medikamentet litium, som brukes ved bipolar lidelse, påvirker cellene (Osete et al., 2021). Dette arbeidet er et viktig steg i forståelsen av hvorfor forskjellige personer har ulik respons på litium-behandlingen.
Psykofarmakologisk genetikk
Forskergruppen vår bruker også avanserte analyser for å studere kroppens gener. Store genetiske studier, såkalte genome-wide association studies (GWAS) har identifisert ulike genetiske faktorer som gir økt risiko for utvikling av alvorlige psykiske lidelser. Forskningen har vist at det ikke er genene i seg selv, men spesifikke områder av genene som er involvert. Flertallet av disse områdene ligger i deler av genene som blant annet styrer hvordan genet uttrykkes. Derfor er det sannsynlig at regulering av genuttrykk spiller en sentral rolle i den underliggende biologien til disse lidelsene.
I vår forskning undersøker vi slike genetiske data ved å bruke teknologi og metoder der store datamengder kan analyseres samtidig (mikroarray og RNA-sekvensering), slik at vi kan kartlegge den genetiske variasjonen nærmere. Vi har spesielt fokus på å identifisere ulike genetiske faktorer som har betydning for hvordan personer responderer på medikamentell behandling (Athanasiu et al., 2015; Akkouh et al., 2020; Fjukstad et al., 2021).
ANK3-genets rolle ved bipolar lidelse
Et annet av våre prosjekter omfatter et gen kalt ANK3 som er involvert ved bipolar lidelse. Analyser av genetisk variasjon har gjort det mulig for oss å identifisere en bestemt variant av dette genet ved bipolar lidelse. Videre har vi vist at denne varianten begynner å uttrykkes i ungdomsårene, som er den typiske alderen for utvikling av den første sykdomsepisoden. Vår forskergruppe skal undersøke dette genet videre, i håp om at vi til slutt vil kunne finne ut hvordan den spesifikke genvarianten kan ligge til grunn for bipolar lidelse (Wirgenes et al., 2014; Hughes et al., 2018).
Sjeldne genvarianter og hjerneavbildning
Forskergruppen er også involvert i studier som kombinerer genetikk og hjerneavbildning. Et av disse prosjektene omhandler såkalte nevroutviklingsforstyrrelser, slik som autisme, epilepsi og schizofreni. I prosjektet undersøker vi sjeldne genetiske varianter, kalt copy number variants (CNV) som kan føre til sykdom, og hvordan disse påvirker sykdommens forløp, samt hjernens struktur og funksjon. Denne forskningen er tett knyttet til det internasjonale samarbeidsprosjektet ENIGMA og BUPGEN-studien ved K.G. Jebsen-senter for utviklingsforstyrrelser. Vi har blant annet kartlagt hvordan genvariantene påvirker hjernens volum og grunnleggende strukturer (Sønderby et al., 2020), samt kognisjon (Sønderby et al., 2021).
Oppsummert anvender vår forskergruppe ulike metodologiske tilnærminger for å studere sykdomsmekanismer på molekylnivå og cellenivå. Målet er at forskningen vår skal bidra til å fremskaffe mer kunnskap om de grunnleggende prosessene som kan være involvert i utvikling av, og symptomer på, alvorlige psykiske lidelser.
Les mer
- Er det mulig å etterligne psykiske lidelser i laboratoriet? Månedens forskertekst av Denis Reis de Assis
- Genenes aktivitetsnivå og psykiske lidelser. Månedens forskertekst av Ibrahim Akkouh
Kontaktinformasjon
- Gruppeleder Srdjan Djurovic
- Forskergruppens medlemmer