Epigenetika se zabývá tím, jak zevní i vnitřní faktory ovlivňují funkci DNA daného organizmu, aniž by se přitom měnila její sekvence. Epigenetické vlivy jsou významné jak v buňkách stávajících, tak dceřiných, a to v rámci jedince i mezigeneračního přenosu získaných znaků. Za nejvýznamnější epigenetické mechanizmy bývají považovány acetylace histonů a metylace DNA, k nim však přistupuje řada dalších molekulárních procesů. Vedle epigenetiky je dalším odvětvím molekulární biologie výzkum nekódující RNA, který se začíná uplatňovat také ve studiu psychických poruch. Nekódující RNA, vznikající především z tzv. nesmyslné DNA, ovlivňuje genovou expresi. I Epigenetické výzkumy doposud byly prováděny jen na tkáních in vitro, pokusných zvířatech a zemřelých nemocných. Chybí epigenetické klinické studie. Do budoucna se jako nadějná jeví epigenetická terapie kognitivních poruch, schizofrenie a poruch nálady. Přitom je možno využívat jak léků stávajících (např. valproát, klozapin, sulpirid, escitalopram, lithium), tak látek nově syntetizovaných. Problémem je, že epigenetické účinky uvedených látek nejsou topicky, tkáňově, enzymaticky či genově specifické. To může vést k závažným nežádoucím účinkům. V budoucnu je zapotřebí vyrábět substrátově specifická farmaka s epigenetickými účinky a začít jejich testování na lidech. Epigenetika nám může napomoci při překonávání farmakorezistence duševních poruch, případně v jejich časné detekci a prevenci.

Epigenetics deals with the influence of external as well as intrinsic factors on the DNA function in a given organism without t he chan- ge of DNA sequence. Epigenetic effects are significant in both currently existing cells and their daughter cells. This holds tr ue for an individual organism as well as intergenerational transmission of acquired signs. Histone acetylation and DNA methylat ion are considered as the most important epigenetic mechanisms. In addition to this, other molecular procedures have already been recognized, including non-coding RNA molecules which influence gene expression. Non-coding RNA is mostly synthesized based on so called nonsense DNA. Epigenetic research has only been performed on in vitro tissues, experimental animals and brain tissue of decea- sed psychiatric patients so far. Clinical epigenetic studies in the treatment of mental disorders are lacking. Epigenetic thera py of cognitive disorders, schizophrenia, and mood disorders seems to be promising for the future. In this effort, both existing medi caments (valproate, clozapine, sulpiride, escitalopram, lithium) and newly synthesized chemical substances can be utilized. The problem is that epigenetic effects of currently known substances are not specific for individual parts of the brain, brain cells, enzymes or ge nes. This may induce serious adverse effects. In the future, it is necessary to produce substrate-specific epigenetic medicaments, and start epigenetic cli- nical studies. Epigenetics can help us to overcome treatment resistance of mental disorders, and possibly detect and prevent th em early.

Fyziologický ústav 1 LF UK Praha

Katedra interních oborů OU LF Ostrava

Oddělení psychiatrické FN Ostrava

Psychiatrická klinika FN Hradec Králové

UK Praha Psychiatrická klinika LF Hradec Králové

Ústav aživočišné fyziologie a genetiky AV ČR Laboratoř embryologie živočichů Brno

Ústav biochemie Přírodovědecká fakulta MU Brno

Epigenetics and non-coding rna in a relationship to psychopharmacotherap

Literatura