Autismin ennuste: Vanhempien geenit ovat uskomattoman hyödyllisiä
Vaikka yksi tärkeimmistä riskigeeneistä voi olla yksilöille alttiita autismille tai muulle hermoston kehityshäiriölle, koko DNA: han liittyvien muutosten kokoelma päättää, kehittävätkö he sen ja kuinka vakavaksi siitä tulee.
Tämä oli johtopäätös, johon tutkijat tulivat analysoineet satojen ihmisten, joilla on tunnettuja riskigeenejä, sekä heidän vanhempiensa ja sisarustensa kehitys-, kognitiiviset ja genomisekvensointitiedot.
He ehdottavat, että havainnot selittävät, miksi kahdella ihmisellä, joilla on sama riskigeeni, joka tunnetaan myös nimellä "ensisijainen mutaatio", voi olla hyvin erilaisia oireita liittyvään hermoston kehityshäiriöön.
"Esimerkiksi", sanoo vanhempi tutkimuksen kirjoittaja Santhosh Girirajan, biokemian ja molekyylibiologian apulaisprofessori Pennsylvanian osavaltion yliopistosta University Parkissa, "kun vanhemmalla ja lapsella on sama ensisijainen mutaatio, mutta vain lapsella kehittyy häiriö."
Hän selittää, että diagnosoitaessa häiriötä, kuten autismia, keskitytään syyn löytämiseen yleensä "yhden ensisijaisen mutaation" tunnistamiseen.
Tämä lähestymistapa ei kuitenkaan selitä, miksi monilla ihmisillä, joilla on sama primaarimutaatio, voi olla hyvin erilaisia oireita.
"Geneettiset sekvensointityökalut voivat paljastaa suuren määrän mutaatioita ihmisen genomissa", hän huomauttaa.
Tutkijat ovat nyt julkaisseet havainnot lehdessä Genetiikka lääketieteessä.
Autismi ja ADHD
Neurokehityshäiriöt ovat "yleisiä ja yleisiä" olosuhteita, jotka vaikuttavat liikkumiseen, kieleen, sosiaalisiin taitoihin, viestintään ja tunteisiin.
Tyypillisiä esimerkkejä ovat autismi - tai tarkemmin sanottuna autismispektrihäiriö (ASD) - ja huomion alijäämän hyperaktiivisuushäiriö (ADHD).
Tällaiset häiriöt voidaan jäljittää aivojen varhaiseen kasvuun ja kehitykseen. Tarkkoja syitä ei kuitenkaan tunneta. Geneettisten, ympäristöllisten ja biologisten tekijöiden uskotaan olevan mukana.
ASD-potilailla on haasteita kommunikoinnissa ja vuorovaikutuksessa sekä tunteiden ymmärtämisessä ja ilmaisemisessa.
He reagoivat usein, oppivat ja kiinnittävät huomiota eri tavalla muihin, ja he voivat myös toistaa tiettyä käyttäytymistä ja mieluummin käyttää samoja päivittäisiä rutiineja. Merkit alkavat yleensä varhaisessa iässä ja jatkuvat koko aikuisiän ajan.
Jotkut ASD-potilaat voivat hallita hyvin yksin, kun taas toiset saattavat tarvita paljon tukea päivittäisessä elämässä.
Sairauksien torjunnan ja ennaltaehkäisyn keskukset (CDC) arvioivat, että noin yhdellä 59: stä lapsesta on ASD Yhdysvalloissa ja että pojilla diagnosoidaan se noin neljä kertaa todennäköisemmin kuin tytöillä.
ADHD on "yksi yleisimmistä" lasten hermoston kehityshäiriöistä. Se diagnosoidaan usein lapsuudessa ja jatkuu yleensä aikuisuuteen asti.
Sen lisäksi, että ADHD aiheuttaa lapsille "liikaa aktiivisuutta", se voi häiritä heidän kykyään kiinnittää huomiota ja hallita impulsiivista käyttäytymistä ajattelematta seurauksia.
Kansallinen tutkimus paljasti, että vuonna 2016 Yhdysvalloissa oli noin 6,1 miljoonaa lasta, joille oli koskaan diagnosoitu ADHD; tämä luku edustaa lähes yhtä kymmenestä kaikista 2–17-vuotiaista Yhdysvaltain väestöstä.
Taudiin liittyvät mutaatiot
Girirajan ja hänen kollegansa tutkivat yksilöitä, joilla oli yksi kahdesta "tautiin liittyvästä mutaatiosta", joiden tiedetään liittyvän hermoston kehityshäiriöihin.
Mutaatioista puuttuu kromosomin 16 geneettisen materiaalin osia. Yksi mutaatio on nimeltään 16p11.2 ja toista kutsutaan 16p12.1. Nämä molemmat sisältyvät "globaaliin näyttöön lapsille, joilla on kehityshäiriöitä".
Girirajan selittää, että 95 prosentissa 16p12.1: n kantajista lapsilla mutaatio on siirtynyt vanhemmilta. Tämä tarkoittaa, että "kaikki ero vanhemman ja lapsen kliinisissä ominaisuuksissa johtuu geneettisestä taustasta", hän toteaa.
Heidän analyysinsä havaitsi, että ihmisillä, joilla oli jompikumpi primaarimutaatioista ja joilla oli myös siihen liittyvän häiriön kliinisiä oireita, oli "huomattavasti enemmän mutaatioita geneettisessä taustassa" kuin vanhemmilla tai sisaruksilla, jotka olivat myös "kantajaperheen jäseniä".
Tutkijat paljastivat myös, että mutaatioiden lukumäärän ja siihen liittyvän häiriön tiettyjen erityispiirteiden välillä oli yhteys, kuten pään koko 16p11.2-deleetion tapauksessa, joka on "kognitiivisen kehityksen piirre".
"Mitä enemmän mutaatioita sinulla on", toteaa Girirajan, "sitä enemmän erityyppisiä yhdistelmiä sinulla on, jotka voivat tuottaa kliinisiä piirteitä."
Hän selittää edelleen, että vaikka ensisijaisen mutaation välittää todennäköisesti vain yksi vanhempi, suurin osa yksilön geneettisen taustan muutoksista tulee molemmilta vanhemmilta; mutta "lapsella on lopulta enemmän kuin kullakin vanhemmalla oli erikseen".
Sukututkimuksen merkitys
Saattaa jopa olla, että vanhempi, joka ei välittänyt ensisijaista mutaatiota, välittää suurimman osan mutaatioista - jotka päätyvät yksilön geneettiseen taustaan - jotka edistävät taudin kehittymistä ja ominaisuuksia.
"Tämä kertoo meille, että perheen historiasta, vanhempien geneettisestä profiilista saatujen tietojen saaminen on uskomattoman hyödyllistä diagnoosin tekemisessä", Girirajan kehottaa.
Hän ja hänen kollegansa ehdottavat, että ensisijainen mutaatio on se, mikä saa yksilön alttiiksi tietylle häiriölle, ja geneettinen tausta määrää taudin kehityksen ja sen, miten se ilmenee kliinisesti.
Se voi myös olla monimutkaisempi tilanne kuin yksinkertainen päälle tai pois. Voi esimerkiksi olla, että yhden tyyppinen primaarimutaatio tekee yhdestä yksilöstä vähemmän herkän ja toinen tekee toisen herkemmin taudin kehittymiselle.
Siinä tapauksessa ensimmäinen yksilö tarvitsisi paljon enemmän mutaatioita geneettisessä taustassaan tuottamaan yhtä vakavia oireita kuin toisen yksilön, jonka primaarimutaatio tekisi heistä herkempiä.
Ajantasaisemmat, tarkemmat ennusteet
Tällä tavoin primaarimutaatio voitaisiin välittää useiden sukupolvien välityksellä, mutta oireet pysyvät lievinä, kunnes lapsi sattuu perimään myös paljon mutaatioita geneettisessä taustassaan.
Tutkijat aikovat nyt laajentaa tutkimustaan genomin koodaamattomille alueille. Toistaiseksi he ovat keskittyneet vain pieneen prosenttiosuuteen, joka koodaa proteiineja.
He toivovat, että jonain päivänä löydöksensä auttavat lääkäreitä antamaan parempaa tietoa potilailleen ja saavuttamaan tarkemmat ennusteet ajoissa, jotta kuntoutuksella on vaikutusta aikaisemmin.
Tämä tarkoittaisi esimerkiksi sitä, että "potilas voisi aloittaa puheterapian tai fyysisen kuntoutuksen ennen kehityksen viivästymistä", Girirajan lopettaa.
"Työmme paljastaa, että primaarimutaatio todennäköisesti herkistää henkilön häiriöön, mutta muiden mutaatioiden määrä muualla genomissa on se, mikä itse asiassa määrittää kognitiivisen kyvyn ja kehitysominaisuudet."
Santhosh Girirajan
