Czy autyzm jest genetyczny? Badacze szukają odpowiedzi

Alisa Rock, której 10-letni syn Connor ma autyzm, mówi, że rodzice dzieci z autyzmem często zgadzają się z jednym z dwóch obozów: Są tacy, którzy wierzą, że geny powodują zaburzenie, i ci, którzy są mocno przekonani, że czynniki środowiskowe są winić.

„Są ludzie, którzy są pośrodku” - mówi Rock, mama z Baltimore. Zalicza się do tej kategorii, ponieważ uważa, że ​​zarówno geny, jak i środowisko prawdopodobnie odgrywają rolę.

Ma jednak więcej pytań niż odpowiedzi. „Osobiście nadal jestem zagubionym rodzicem” - wyjaśnia.

A zatem pomocne wydaje się, że nowe badania nad autyzmem właśnie odkryły możliwy związek genetyczny - zmianę w pobliżu genu zwanego semaforyną 5A, o którym uważa się kierowanie wzrostem rozszerzeń komórek mózgowych niezbędnych do komunikacji neuron-neuron. Ale dla niektórych rodziców, w tym Rocka, badanie to jest tylko krokiem w kierunku odpowiedzi na pytanie za milion dolarów: co powoduje autyzm?

„Nie sądzę, że jeszcze tam są, i nie sądzę, że odpowiedź dla każdego dziecka z autyzmem ”- mówi Rock. „Autyzmy to tylko zestaw objawów. Tak naprawdę nie mówi ci o dziecku ani o jego chorobie. ”

I to też mówią naukowcy.

„ Naukowcy są zgodni co do tego, że nie mówili o jedno zaburzenie. Rozmawialiśmy o grupie zaburzeń, które prawdopodobnie są ze sobą powiązane ”- mówi dr Andy Shih, wiceprezes ds. Naukowych Autism Speaks, nowojorskiej organizacji, która wspiera badania nad autyzmem i działa na rzecz osób z autyzmem i ich rodzin. „Obecnie uważa się, że w autyzm może być zaangażowanych aż 100 lub więcej genów”.

Następna strona: ekscytujące i zniechęcające
Nowe odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Nature, zespół naukowców z Johns Hopkins University, Harvard i kilku innych instytucji przeszukał genomy 1031 rodzin, w których były co najmniej dwie osoby z autyzmem.

Prosta zmiana w pobliżu genu semaforyny 5 była „znacząco związana z autyzmem ”, donoszą, podczas gdy sekcje tkanki mózgowej od 19 osób z autyzmem i 10 osób bez autyzmu ujawniły, że ekspresja genów była niższa u osób z autyzmem.

„ To jest zarówno ekscytujące, jak i zniechęcające, - mówi dr Aravinda Chakravarti, która kieruje Centrum Genomiki Chorób Złożonych Instytutu Medycyny Genetycznej McKusick-Nathans w Johns Hopkins w Baltimore. Jeśli inni badacze powtórzą to skojarzenie - co oznacza, że ​​przeprowadzą eksperyment niezależnie i uzyskają ten sam wynik, złoty standard dowodu naukowego - można przeprowadzić eksperymenty, aby rozpocząć odkrywanie, jakie czynniki środowiskowe mogą oddziaływać z genami, przyczyniając się do choroby, dodaje.

„Powoli dochodzimy do etapu, na którym możemy prowadzić badania mechanistyczne” - mówi Chakravarti, który pomógł w prowadzeniu badań. „Dziesięć lat temu byłoby to niemożliwe.”

„Myślę, że to obiecujące hity, ale trzeba je potwierdzić” - mówi dr Mriganka Sur, kierownik wydziału nauk o mózgu i kognitywistyki w Massachusetts Institute of Technology w Cambridge. „W takim razie ludzie tacy jak ja, którzy odkrywają funkcję genów, muszą wykonywać swoją pracę; to równie ciężka praca ”.

Biorąc pod uwagę, że tak wiele genów i mutacji jest prawdopodobnie zaangażowanych w wytwarzanie dobrze zdefiniowanego zestawu objawów charakteryzujących autyzm, hipoteza robocza Sur jest taka, że ​​te zmiany w genach wpływają na kilka ścieżek bierze udział w komunikacji między komórkami mózgowymi. „Odkrycie wiarygodnych hitów będzie bardzo ważnym krokiem w odkrywaniu rodzaju rusztowania… autyzmu” - dodaje Sur. „Oczywiście otwiera to również olbrzymią możliwość środowiskowych lub innych interakcji genetycznych, które mogą zwiększyć ryzyko choroby.”

Następna strona: Dlaczego naukowcy badają geny
Ostatecznym celem tych badań będzie wykorzystaj te informacje do diagnozowania, a może nawet leczenia autyzmu, ale naukowcy zgadzają się, że nie nastąpi to w najbliższym czasie.

„Ważne jest, aby ludzie zdali sobie sprawę, że nie prowadzi to do natychmiastowych napraw - nie możemy zidentyfikować wariantu genu a potem natychmiast idź i napraw to ”, mówi dr Mark Daly, profesor medycyny w Massachusetts General Hospital w Bostonie i współprzewodniczący nowego badania. Niemniej jednak „elementy są na miejscu”, aby zmierzać w tym kierunku, mówi, powołując się na technologię do prowadzenia badań genomu i współpracy między naukowcami na całym świecie.

Zespół Harvard-Johns Hopkins również zastosował technikę zwana analizą powiązań w celu zidentyfikowania kilku innych miejsc w kodzie genetycznym, które mogą zawierać mutacje genów związane z autyzmem. Kiedy dwoje rodzeństwa ma zaburzenie, analiza powiązań polega na przyjrzeniu się rodzinie w celu wykrycia genów odziedziczonych po jednym lub drugim rodzicu. Jeśli określony obszar genomu wygląda na gorące miejsce dla tego rodzaju dziedziczenia, może być domem dla mutacji, które zwiększają ryzyko choroby.

Na początku tego roku w innym raporcie w Nature znaleziono dowody na to, że mutacja kadheryny 10, częstsza u osób z autyzmem, może odgrywać rolę w zaburzeniu. Zmiany miały miejsce w „zakonserwowanej” części kodu genetycznego, co oznacza, że ​​jest on prawie taki sam u wszystkich zwierząt, od myszy po ludzi, zauważa dr n. Med. Hakon Hakonarson, który kierował badaniami, a także kieruje Centrum Genomiki Stosowanej w Szpital Dziecięcy w Filadelfii. Kiedy region genu jest konserwowany, prawdopodobnie odegra ważną rolę w rozwoju lub funkcji - lub w obu.

Dr. Hakonarson krytycznie odnosi się do metod statystycznych zastosowanych w nowym raporcie. „To dużo zagadek, wybierania rzeczy i ich układania” - mówi. On i jego koledzy pracują nad inżynierią genetyczną myszy ze zmienioną ekspresją kadheryny 10, aby lepiej zrozumieć działanie tego genu, i współpracują z europejskim zespołem badawczym w celu zbadania roli genów w innych zaburzeniach neurologicznych.

Następna strona: 1 na 100 dzieci ma autyzm

Wszyscy badacze są zgodni co do jednego: potrzebna będzie większa współpraca, aby uzyskać prawdziwe odpowiedzi na temat związku autyzmu z genetyką.

„Naprawdę, czego potrzeba to badanie, w którym mamy od 10 000 do 20 000 pacjentów i w pewnym sensie analizujemy z tego architekturę genetyczną ”- mówi dr Hakonarson.

Daly zgadza się, zauważając, że wymagało to przeanalizowania genomów dziesiątek tysięcy ludzie, aby zacząć uzyskiwać jasne odpowiedzi na temat genetyki cukrzycy, zaburzeń autoimmunologicznych i innych lepiej poznanych chorób. „Potrzeba będzie naszych grup i innych grup zebrać swoje dane, aby uzyskać bardziej ostateczną odpowiedź tak lub nie na temat któregokolwiek z tych wyników”.

Po przeczytaniu nowego badania mama Rock z Baltimore mówi: „Jeden z uderzyło mnie to, że rozmawiali o tym, jak trudno było znaleźć odpowiedź genetyczną, co prawdopodobnie wyjaśnia, dlaczego niektórym rodzicom tak trudno jest pomyśleć, że jest to wyłącznie zaburzenie genetyczne.

teraz mówi, że chciałaby, aby więcej pieniędzy zostało wydanych na tego rodzaju badania i aby dołożono większych starań, aby pomóc rodzicom - zwłaszcza biorąc pod uwagę nowe odkrycia z Centers for Disease Control and Prevention pokazujące, że 1 na 100 dzieci ma autyzm, około dwa razy tyle, ile wcześniej podejrzewano.

„To mnie przeraża, ponieważ wielu rodziców nie stać na leczenie, którego potrzebuje ich dziecko” - mówi Rock. „Te dzieci, aby mogły prowadzić satysfakcjonujące i produktywne życie, potrzebują wielu interwencji, a ta interwencja jest bardzo kosztowna”.