Genetické mutace spojené se specifickými příznaky autismu

Vědci zjistili, že širokou škálu příznaků u lidí s autismem lze vysledovat až k určitým genetickým mutacím, přičemž škodlivější mutace vedou k horším výsledkům onemocnění. Jejich nálezy jsou publikovány v časopise Přírodní neurovědy.

Studie provedená Columbia University Medical Center zahrnovala rozsáhlou analýzu stovek pacientů a téměř 1000 genů. Vědci identifikovali stovky genů, které při mutaci zvyšují riziko vzniku poruchy autistického spektra (ASD) u člověka a tyto mutace mohou vést k řadě příznaků.

"Pokud dokážeme pochopit, jak různé mutace vedou k různým rysům ASD, můžeme být schopni použít genetické profily pacientů k vývoji přesných diagnostických a prognostických nástrojů a možná k personalizaci léčby," uvedl vedoucí autor Dennis Vitkup, Ph.D., spolupracovník profesor systémové biologie a biomedicínské informatiky na Columbia University's College of Physicians & Surgeons.

Abychom prozkoumali souvislost mezi genetickými mutacemi a rysy autismu, vědci analyzovali genetické a klinické údaje o stovkách pacientů s ASD ze sbírky Simons Simplex Collection. Zjistili, že škodlivější genetické mutace obvykle vedou k horším výsledkům onemocnění. "Vypadá to, že případy autismu s vysokým IQ jsou obvykle spouštěny mírnějšími mutacemi," řekl Vitkup.

Autisté s nízko verbálními nebo neverbálními IQ měli obvykle mutace v genech, které hrály v mozku aktivnější roli; a jedinci s vysokým IQ měli menší pravděpodobnost mutací, které úplně vypnuly ​​geny. Ve skutečnosti se zdá, že mutace, které pouze částečně poškozují normální genovou funkci v mozku, jsou silně spojeny s vysoce funkčními případy autismu.

Jednotlivé genové mutace také vysvětlují rozdíly mezi pohlavími u autismu. Ačkoli ASD je mnohem častější u mužů, u žen s ASD je větší pravděpodobnost, že spadnou na těžký konec spektra.

Zjištění ukázala, že geny mutované u žen měly obecně větší aktivitu v mozku než ty mutované u mužů. V průměru se extrémně škodlivé mutace ASD u dívek nacházejí v genech, které jsou téměř dvakrát tak aktivní než typické geny v normálním mozku.

"Tyto vzorce jsou v souladu s myšlenkou, že existují mechanismy, které chrání ženy," řekl Vitkup.

"Nejčastěji, pouze když mutace zasáhne vysoce aktivní gen, vidíme příznaky u žen." Vzhledem k tomu, že inherentní rozdíly v genové aktivitě v mužských a ženských mozcích jsou obvykle řádově několik procent, jsou tato zjištění docela pozoruhodná. “

Určité neurony se zdají být ovlivněny více než jiné. Vědci zjistili silné účinky na kortikální a striatální neurony, které tvoří obvod, který řídí opakující se pohyby a chování, jako je kývání, naléhání na stejnost a omezené zájmy, které jsou běžné u lidí s ASD.

"Existuje mnoho hypotéz o typech neuronů a obvodů zapojených do autismu, ale použitím nezaujatých přístupů v celém genomu, jako je ten, který se používá v této studii, lze pochopit, které neurony jsou nejdůležitější, a vysvětlit hlavní rysy, které vidíme v lidé s ASD, “řekl Vitkup.

"Identifikace zapojených obvodů je dalším krokem k pochopení autismu," řekl. "Za posledních pět let bylo dosaženo obrovského pokroku: my a naši kolegové jsme nyní identifikovali několik ovlivněných genů a dospíváme ke shodě o tom, jak tyto geny spolupracují v biologických sítích."

"Nyní na základě postižených genů identifikujeme typy postižených buněk a mozkové obvody a snažíme se je spojit s výsledky onemocnění u jednotlivých pacientů."

Zdroj: Mediální centrum Columbia University