New Genetic Clues for Schizophrenia

Newswise — De novo mutations – genetic errors that are present in patients but not in their parents – are more frequent in schizophrenic patients than in normal individuals, according to an international group of scientists led by Dr. Guy A. Rouleau of the University of Montreal and CHU Sainte-Justine Hospital. The discovery, published today in Nature Genetics, may enable researchers to define how the disease results from these mutations and eventually develop new treatments for it.

"The occurrence of de novo mutations, as observed in this study, may in part explain the high worldwide incidence of schizophrenia," says Dr. Rouleau, who is also Director of the CHU Sainte-Justine Research Center and researcher at the University of Montreal Hospital Research Centre. “Because the mutations are located in many different genes, we can now start to establish genetic networks that would define how these gene mutations predispose to schizophrenia,” adds Simon Girard, the student who performed the key experiments that led to this discovery. “Most of the genes identified in this study have not been previously linked to schizophrenia, thereby providing new potential therapeutic targets.”

Schizophrenia is a major mental disorder characterized by a wide spectrum of symptoms, including delusions, hallucinations, disturbances in thinking, and deterioration of social behaviours. According to the World Health Organization, as many as 24 million individuals worldwide suffer from schizophrenia and over half of them are not receiving appropriate care to relieve their symptoms.

Dr. Rouleau’s team used modern DNA sequencing technologies to identify genetic changes in patients with schizophrenia whose parents showed no signs of the disease. To identify genetic mutations associated with schizophrenia, Dr. Rouleau and his team analysed approximately 20,000 genes from each participant in the study. The research team was especially interested in “de novo” mutations, meaning those that are present in patients but absent in their parents.

“Our results not only open the door to a better understanding of schizophrenia,” adds Dr. Rouleau. “They also give us valuable information about the molecular mechanisms involved in human brain development and function.”

The identification of de novo mutations in schizophrenia supports the hypothesis proposed by Dr. Rouleau in 2006, that this type of mutation plays a role in several diseases affecting brain development such as autism, schizophrenia and mental retardation.

About the study:

“Increased exonic de novo mutation rate in probands affected with schizophrenia” was published online on July 10, 2011 in Nature Genetics. The authors are Simon L. Girard, Julie Gauthier, Anne Noreau, Lan Xiong, Sirui Zhou, Loubna Jouan, Alexandre Dionne-Laporte, Dan Spiegelman, Edouard Henrion, Ousmane Diallo, Pascale Thibodeau, Isabelle Bachand, Jessie Y.J. Bao, Amy Hin Yan Tong, Chi-Ho Lin, Bruno Millet, Nematollah Jaafari, Ridha Joober, Patrick A. Dion, Si Lok, Marie-Odile Krebs, and Guy A. Rouleau.

This research was funded in large part by Genome Canada and Génome Québec, with contributions by the Canadian Institutes of Health Research (CIHR) and the Brain and Behavior Research Foundation (formerly NARSAD, the National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression) and the University of Montreal. The University of Montreal is officially known as Université de Montréal.

French:

COMMUNIQUÉ DE PRESSE

TITRE: De nouvelles pistes génétiques pour la schizophrénie

Montréal, Canada, le 11 juillet 2011 – Une étude publiée aujourd’hui dans la revue Nature Genetics et réalisée par un groupe international de chercheurs dirigé par le Dr Guy A. Rouleau du CHU Sainte-Justine et de l’Université de Montréal (Canada), révèle que les mutations de novo sont plus fréquentes chez les personnes atteintes de schizophrénie que dans la population en général. Cette découverte pourrait permettre de définir comment ces mutations prédisposent à la maladie et d’ouvrir la voie à de nouveaux traitements.

« La fréquence des mutations de novo que nous avons observée expliquerait en partie le taux élevé de schizophrénie à l’échelle mondiale », précise le Dr Rouleau, directeur du Centre de recherche du CHU Sainte-Justine et chercheur au Centre de recherche du Centre hospitalier de l'Université de Montréal. « Parce que les mutations apparaissent dans de nombreux gènes différents, nous pourrons maintenant commencer à établir des réseaux génétiques pour définir comment ces mutations prédisposent à la schizophrénie », ajoute Simon Girard, l’étudiant qui a effectué les analyses clés qui ont mené à cette découverte. « La plupart des gènes que nous avons identifiés n’ont jamais auparavant été impliqués dans la schizophrénie. Ces nouveaux gènes représentent donc de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles ».

La schizophrénie est une maladie chronique caractérisée par une gamme de symptômes comprenant de la paranoïa, des hallucinations, des troubles cognitifs et une détérioration du comportement social. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), 24 millions de personnes dans le monde souffriraient de schizophrénie, et plus de la moitié d’entre elles ne recevraient pas les soins nécessaires pour soulager leurs symptômes. L’équipe du Dr Rouleau a utilisé de nouvelles techniques pour séquencer l'ADN d’individus touchés par cette maladie. Le but des chercheurs était d’identifier des variations génétiques susceptibles d’être impliquées dans la schizophrénie. Les analyses génétiques ont été faites en examinant l’ADN d’individus atteints de schizophrénie et de leurs parents qui ne montraient aucun signe de la maladie.

Afin d’identifier des mutations génétiques associées à la schizophrénie, le Dr Rouleau et son équipe ont analysé environ 20 000 gènes chez chacun des participants (individus affectés et parents respectifs). L’intérêt du groupe de recherche était l’identification de mutations dites « de novo », c’est-à-dire présentes dans le matériel génétique des patients mais absentes chez leurs parents.

« Nos résultats permettrons de mieux comprendre la schizophrénie » ajoute le Dr Rouleau. « Ils nous donnent aussi des informations importantes quant aux mécanismes moléculaires impliqués dans le développement et le fonctionnement du cerveau humain. »

La découverte d’une implication des mutations de novo dans la schizophrénie appuie l’hypothèse proposée par le Dr Rouleau en 2006, selon laquelle ce type de mutation joue un rôle important dans les maladies qui affectent le développement du cerveau, telles que l’autisme, la schizophrénie et la déficience intellectuelle.

À propos de l’étude :

L’article « Increased exonic de novo mutation rate in probands affected with schizophrenia » a paru en ligne le 10 juillet 2011 dans la revue Nature Genetics. Il est signé par Simon L. Girard, Julie Gauthier, Anne Noreau, Lan Xiong, Sirui Zhou, Loubna Jouan, Alexandre Dionne-Laporte, Dan Spiegelman, Edouard Henrion, Ousmane Diallo, Pascale Thibodeau, Isabelle Bachand, Jessie Y.J. Bao, Amy Hin Yan Tong, Chi-Ho Lin, Bruno Millet, Nematollah Jaafari, Ridha Joober, Patrick A. Dion, Si Lok, Marie-Odile Krebs, et Guy A. Rouleau.

Cette étude a été financée en grande partie par Génome Canada et Génome Québec, avec des subventions des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), du Brain and Behavior Research Foundation (autrefois NARSAD, the National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression) et de l’Université de Montréal.