Kognitive Korrelationen zur Genexpression in einer großen britischen Kohorte gefunden

Eine institutsübergreifende Studie unter der Leitung von Forschern von Biogen Inc. hat acht Gene identifiziert, die über seltene proteinkodierende Varianten mit großer Wirkung mit der kognitiven Funktion von Erwachsenen verbunden sind. In ihrem Artikel „The Impact of Rare Protein Coding Genetic Variation on Adult Cognitive Function“, veröffentlicht in NaturgenetikIm Detail beschreiben die Teams, wie sich seltene genetische Architektur für kognitive Funktionen teilweise mit neurologischen Entwicklungsstörungen überschneidet.

Das Team analysierte Exomsequenzierungs- und genomweite Genotypisierungsdaten von 454.787 britischen Biobank-Teilnehmern mit Messungen der kognitiven Funktion. Die Analyse ergab, dass die kognitive Funktion stark von der exomweiten Belastung durch seltene proteinkodierende Varianten beeinflusst wird. Es wurde festgestellt, dass acht Gene mit kognitiven Phänotypen bei Erwachsenen assoziiert sind: ADGRB2, KDM5B, GIGYF1, ANKRD12, SLC8A1, RC3H2, CACNA1A und BCAS3.

Die Forscher entschieden sich, die genetischen Grundlagen von drei Annäherungen an die kognitive Funktion von Erwachsenen zu untersuchen: Bildungsstand (EDU), Reaktionszeit (RT) und verbal-numerisches Denken (VNR). EDU wird aus Schuljahren abgeleitet, RT basiert auf einem digitalen Test, der die Verarbeitungsgeschwindigkeit misst, und VNR ist ein allgemeiner kognitiver Funktionstest, der auf Fragebögen basiert.

Die Expression des Gens ADGRB2 hatte die höchste Assoziation mit EDU, jedoch keine Assoziation mit RT oder VNR. Auf ADGRB2 folgten in EDU GIGYF1 und KDM5B. KDM5B war der einzige Ausdruck, der stark mit RT korrelierte. VNR war eine Mischung der identifizierten Genexpressionen, mit Ausnahme von ADGRB2.

KDM5B war das einzige Gen, das stark mit allen drei untersuchten kognitiven Funktionsphänotypen assoziiert war. Außerdem wurden 16 weitere signifikante Zusammenhänge im Zusammenhang mit der Muskelfunktion, einschließlich der Handgriffstärke, festgestellt, was darauf hindeutet, dass der großväterliche Ratschlag, einen festen Händedruck zu haben, um einen guten ersten Eindruck zu hinterlassen, möglicherweise eine neurobiologische Grundlage hat.

Bei dem heiklen Hochseilakt der menschlichen Erkenntnis sind Ausgeglichenheit und Mäßigung von entscheidender Bedeutung. Intellektuelle Entwicklungsstörungen, die die Fähigkeit zum Entschlüsseln von Informationen beeinträchtigen, wurden mit einem höheren Grad der KDM5B-Expression in Verbindung gebracht. Die Forscher führten daraufhin eine Studie an Mäusen durch, bei der eine Beeinträchtigung der kognitiven Fähigkeiten im Zusammenhang mit der Veränderung der KDM5B-Expression festgestellt wurde.

Da die KDM5B-Effekte mengenabhängig sind, stellen sie möglicherweise ein ideales Angriffsziel für Medikamente dar und könnten die Entwicklung therapeutischer Interventionen beeinflussen. KDM5B wird derzeit mit hemmenden Molekülen in der präklinischen Entwicklung zur Krebsbehandlung gezielt angegriffen. Basierend auf den aktuellen Erkenntnissen könnte zukünftige Forschung das Potenzial zur Verbesserung kognitiver Phänotypen untersuchen.

Die Autoren weisen darauf hin, dass mehrere der identifizierten Genexpressionen Varianten mit nachgewiesener Rolle bei neurologischen Entwicklungsstörungen aufweisen, was darauf hindeutet, „dass ein Bruchteil der Erwachsenen in der normalen Allgemeinbevölkerung aufgrund von Defekten in einzelnen Krankheitsgenen über geringere kognitive Fähigkeiten verfügt.“

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