O estudo identifica o gene shisa7 como o principal driver no vício em heroína

O transtorno de uso de opióides está associado a mais de 350.000 mortes anualmente em todo o mundo. Guiados pela necessidade de um aumento da compreensão das características neurobiológicas críticas do vício, os pesquisadores encontraram agora uma assinatura molecular única e genes no córtex orbitofrontal associado ao comportamento de busca de heroína.

Um modelo de roedores pré -clínicos implicou um gene chamado Shisa7 como o principal preditor. Um novo estudo publicado em Psiquiatria biológica Fornece informações valiosas sobre os mecanismos neurobiológicos subjacentes ao vício em heroína e podem ter implicações para o desenvolvimento de estratégias inovadoras para combater a epidemia de opióides em andamento.

O investigador líder Yasmin L. Hurd, Ph.D., Departamentos de Neurociência e Psiquiatria, Instituto Cérebro de Friedman, Escola de Medicina de Icahn em Mount Sinai e Instituto de Addiction of Mount Sinai, Nova York, diz: “Minha equipe de pesquisa e eu somos levados a expandir os insights neurobiológicos subjacentes à adição.

“Ao examinar as assinaturas moleculares no cérebro de usuários de opióides humanos, esperamos obter informações sobre a neuropatologia do transtorno de uso de opióides além dos mecanismos de recompensa aguda e identificar novas vias para tratamentos relevantes para os fenótipos principais que perpetuam o uso de substâncias”.

Neste estudo, a equipe de pesquisa aplicou aprendizado de máquina para distinguir a assinatura molecular no córtex orbitofrontal, uma região cerebral crítica para aspectos do controle de impulsos, comportamento de busca de drogas e funções cognitivas relacionadas a distúrbios de uso de substâncias.

Os investigadores descobriram que o algoritmo de aprendizado de máquina não era apenas eficaz na identificação de quais assinaturas distinguiram o cérebro de um usuário de heroína humana, mas também identificou o gene mais preditivo dessa assinatura molecular chamada shisa7 que não havia sido explorada anteriormente no campo. Investigação adicional revelou que a modulação da expressão desse gene no córtex orbitofrontal influencia o comportamento de busca de heroína e flexibilidade cognitiva.

O Dr. Hurd acrescenta: “Também observamos que, quando superexpressamos o shisa7 em animais ingênuos de drogas, ele imitou completamente a assinatura do transcriptoma observada com o uso repetido de heroína. Curiosamente, a assinatura xisa7 relacionada a doenças neurodegenerativas e processos neuroimunes.

“Além disso, determinamos que as proteínas que se ligam ao shisa7 estavam ligadas ao GABA (o neurotransmissor inibitório primário no sistema nervoso central de mamíferos) e o glutamato (o receptor primário de neurotransmissores neurotransmissores no sistema nervoso), que também estão altamente relacionados a neurodegenerativos de doenças neurodegenerativas”.

Lead author of the study Randall Ellis, Ph.D., Department of Neuroscience and Department of Psychiatry, Friedman Brain Institute, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, and Addiction Institute of Mount Sinai, New York, notes, “The use of our advanced machine learning approach led us down a very exciting path of discovery, which highlights the potential of AI in understanding complex biological systems.

“A aplicação de aprendizado de máquina dessa maneira é excepcionalmente útil para entender melhor conjuntos de dados de alta dimensão, como os milhares de genes capturados pelo sequenciamento de RNA, para descobrir novos padrões na expressão gênica que podem efetivamente prever estados de doenças.

“Essa estratégia para alavancar dados de usuários de opióides humanos é particularmente importante, pois buscamos estratégias inovadoras para combater a epidemia de opióides em andamento. Além disso, nossas descobertas destacam os riscos potenciais a longo prazo do uso de opióides para futuras doenças neurodegenerativas”.

John Krystal, MD, editor da psiquiatria biológica, diz: “Este estudo destaca a biologia complexa do transtorno de uso de opióides. Estudos cuidadosos do tecido cerebral post-mortem, empregando análises guiadas por IA, são críticas para a identificação dos alimentos moleculares, também é interessante que é interessante que um alvo identificado neste processo, shisa7, seja interessante que seja interessante que seja identificado neste processo, o que é um alvo identificado neste processo, o que é interessante, é interessante que seja o alvo identificado nesse processo7.

O Dr. Hurd conclui: “Essas descobertas translacionais destacam a importância de estudar o cérebro humano, o que pode ajudar a descobrir novos sistemas biológicos subjacentes ao distúrbio que poderia finalmente abrir novos caminhos de tratamento”.