Прогноза за аутизъм: Родителските гени са „изключително полезни“
Докато един основен рисков ген може да направи индивида податлив на аутизъм или друго нарушение на невроразвитието, цялата колекция от свързани промени в тяхната ДНК решава дали те ще го развият и колко тежка става.
Това беше заключението, до което изследователите стигнаха след анализ на данни за развитието, когнитивното и геномното секвениране на стотици хора с известни рискови гени, заедно с тези на техните родители и братя и сестри.
Те предполагат, че техните открития обясняват защо двама души, носещи един и същ рисков ген, известен също като „първична мутация“, могат да имат много различни симптоми на свързаното невроразвитие.
„Например - казва старши автор на изследването Сантош Гирираджан, доцент по биохимия и молекулярна биология в Пенсилванския държавен университет в Университетския парк,„ когато родител и дете имат една и съща основна мутация, но само детето развива разстройството. “
Той обяснява, че когато се диагностицира разстройство като аутизъм, фокусът върху намирането на причината е насочен към идентифициране на „една основна мутация“.
Този подход обаче не обяснява защо много хора с една и съща първична мутация могат да имат широко различни симптоми.
"Генетичните инструменти за секвениране могат да разкрият голям брой мутации в генома на човек", отбелязва той.
Сега изследователите публикуваха своите открития в списанието Генетика в медицината.
Аутизъм и ADHD
Нарушенията на невроразвитието са „често срещани и широко разпространени“ състояния, които засягат движението, езика, социалните умения, комуникацията и емоциите.
Типичните примери включват аутизъм - или, по-точно, разстройство от аутистичния спектър (ASD) - и разстройство с хиперактивност с дефицит на вниманието (ADHD).
Такива нарушения могат да бъдат проследени до ранен растеж и развитие на мозъка. Точните причини обаче не са известни. Смята се, че участват генетични, екологични и биологични фактори.
Хората с ASD са изправени пред предизвикателства в общуването и взаимодействието, както и в разбирането и изразяването на емоции.
Те често реагират, учат се и обръщат внимание по различен начин на другите, а също така могат да повтарят определено поведение и предпочитат да имат същите ежедневия. Признаците обикновено започват в началото на живота и продължават през цялата зряла възраст.
Някои хора с ASD могат да се справят добре сами, докато други може да се нуждаят от много подкрепа в ежедневието.
Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC) изчисляват, че около 1 на 59 деца имат ASD в Съединените щати и че момчетата са около четири пъти по-склонни да бъдат диагностицирани с това от момичетата.
ADHD е „едно от най-често срещаните” невроразвития при деца. Често се диагностицира в детска възраст и обикновено продължава до зряла възраст.
Освен че кара децата да бъдат „прекалено активни“, ADHD може да наруши способността им да обръщат внимание и да контролират импулсивно поведение, без да се замислят за последствията.
Национално проучване разкри, че през 2016 г. в САЩ има около 6,1 милиона деца, които някога са били диагностицирани с ADHD; тази цифра представлява почти 1 на 10 от всички на възраст между 2 и 17 години от населението на САЩ.
Мутации, свързани с болестта
Гирираджан и колегите му са изследвали лица, които са имали една от двете „свързани с болестта мутации“, за които е известно, че са свързани с невроразвитие.
В мутациите липсват участъци от генетичен материал на хромозома 16. Едната мутация се нарича 16p11.2, а другата се нарича 16p12.1. И двете са включени в „глобален екран за деца със забавено развитие“.
Girirajan обяснява, че при 95 процента от децата, които носят 16p12.1, мутацията е предадена от родител. Това означава, че „всяка разлика в клиничните характеристики между родителя и детето се дължи на това, което те имат в генетичния фон“, отбелязва той.
Техният анализ установи, че хората с някоя от първичните мутации, които също показват клинични признаци на свързаното разстройство, имат „значително повече мутации в генетичния фон“, отколкото родители или братя и сестри, които също са „членове на семейството носители“.
Изследователите разкриват също, че е имало връзка между броя на мутациите и някои отличителни черти на свързаното разстройство, като например размера на главата в случай на заличаване на 16p11.2, което е „характеристика на когнитивното развитие“.
„Колкото повече мутации имате - отбелязва Гирираджан, - толкова по-различни видове комбинации имате, които потенциално могат да произведат клинични характеристики.“
Той продължава да обяснява, че докато първичната мутация вероятно се предава само от един родител, повечето от промените в генетичния произход на индивида идват от двамата родители; но „детето в крайна сметка има повече от това, което всеки от родителите е имал поотделно.“
Значението на семейната история
Възможно е дори родителят, който не е предал първичната мутация, да предаде по-голямата част от мутациите - които се оказват в генетичния фон на индивида - които допринасят за развитието и характеристиките на заболяването.
„Това ни казва, че получаването на информация за семейната история, за генетичния профил на родителите е изключително полезно, когато се опитваме да поставим диагноза“, призовава Гирираджан.
Той и неговите колеги предполагат, че първичната мутация е това, което приготвя индивида да бъде податлив на конкретното разстройство, а генетичният фон определя хода на развитието на заболяването и как той се проявява клинично.
Това може да бъде и по-сложна ситуация от обикновено включване или изключване. Може да бъде например, че един тип първична мутация прави един индивид по-малко чувствителен, а друг прави друг по-чувствителен към развитието на болестта.
В този случай първият индивид ще се нуждае от много повече мутации в генетичния си произход, за да произведе симптоми толкова тежки, колкото тези на втория индивид, чиято първична мутация би ги направила по-чувствителни.
По-навременни, точни прогнози
По този начин първичната мутация може да се предаде в продължение на няколко поколения, но симптомите остават леки, докато детето също наследи много мутации в генетичния си произход.
Сега изследователите планират да разширят своето проучване в некодиращите области на генома. Досега те са се фокусирали само върху малкия процент, който кодира протеини.
Те се надяват, че един ден техните открития ще помогнат на клиницистите да дадат по-добра информация на своите пациенти и да достигнат по-точни прогнози навреме, за да може рехабилитацията да окаже въздействие по-рано.
Това би означавало например, че „пациентът може да започне речева терапия или физическа рехабилитация, преди да настъпи забавянето в развитието“, заключава Гирираджан.
„Нашата работа разкрива, че първичната мутация вероятно повишава чувствителността на човек към разстройство, но количеството на други мутации на други места в генома е това, което всъщност определя когнитивните способности и особеностите на развитието на този човек.“
Santhosh Girirajan
