Autisma prognoze: vecāku gēni ir "neticami noderīgi"
Kaut arī viens no galvenajiem riska gēniem var padarīt indivīdu uzņēmīgu pret autismu vai citiem neiroloģiskās attīstības traucējumiem, tas ir viss saistīto izmaiņu kopums viņu DNS, kas izlemj, vai viņiem tas attīstās un cik smags tas kļūst.
Šis bija secinājums, pie kura nonāca pētnieki, analizējot simtiem cilvēku ar zināmiem riska gēniem, viņu vecākiem un brāļiem un māsām attīstības, kognitīvo un genomu sekvencēšanas datus.
Viņi ierosina, ka viņu atklājumi izskaidro, kāpēc diviem cilvēkiem, kuriem ir viens un tas pats riska gēns, kas pazīstams arī kā “primārā mutācija”, var būt ļoti atšķirīgi saistītie neiroloģiskās attīstības traucējumi.
"Piemēram," saka vecākais pētījuma autors Santhosh Girirajan, Pensilvānijas štata universitātes Universitātes parkā bioķīmijas un molekulārās bioloģijas asociētais profesors, "kad vecākiem un bērnam ir viena un tā pati primārā mutācija, bet tikai bērnam rodas traucējumi."
Viņš paskaidro, ka, diagnosticējot tādus traucējumus kā autisms, uzmanība uz cēloņa atrašanu parasti ir vērsta uz “vienas primārās mutācijas” identificēšanu.
Tomēr šī pieeja nepaskaidro, kāpēc daudziem cilvēkiem ar vienu un to pašu primāro mutāciju var būt ļoti atšķirīgi simptomi.
"Ģenētiskās secības noteikšanas rīki var atklāt lielu skaitu mutāciju cilvēka genomā," viņš atzīmē.
Pētnieki tagad ir publicējuši savus secinājumus žurnālā Ģenētika medicīnā.
Autisms un ADHD
Neiroloģiskās attīstības traucējumi ir “izplatīti un plaši izplatīti” apstākļi, kas ietekmē kustību, valodu, sociālās prasmes, komunikāciju un emocijas.
Tipiski piemēri ir autisms vai, precīzāk sakot, autisma spektra traucējumi (ASD) un uzmanības deficīta hiperaktivitātes traucējumi (ADHD).
Šādi traucējumi meklējami agrīnā smadzeņu augšanā un attīstībā. Tomēr precīzi cēloņi nav zināmi. Tiek uzskatīts, ka tajā ir iesaistīti ģenētiskie, vides un bioloģiskie faktori.
Cilvēki ar ASD saskaras ar problēmām saskarsmē un mijiedarbībā, kā arī izpratnē un emociju izteikšanā.
Viņi bieži reaģē, mācās un pievērš uzmanību citādāk nekā citi, un viņi var arī atkārtot noteiktu uzvedību un dod priekšroku vienādai ikdienas kārtībai. Pazīmes parasti sākas dzīves sākumā un turpinās visā pieaugušā vecumā.
Daži cilvēki ar ASD var labi pārvaldīt paši, bet citiem, iespējams, būs vajadzīgs liels atbalsts ikdienas dzīvē.
Slimību profilakses un kontroles centrs (CDC) lēš, ka aptuveni vienam no 59 bērniem Amerikas Savienotajās Valstīs ir ASS, un zēniem tā tiek diagnosticēta aptuveni četras reizes biežāk nekā meitenēm.
ADHD ir "viens no visbiežāk sastopamajiem" bērnu neiroloģiskās attīstības traucējumiem. To bieži diagnosticē bērnībā un parasti turpina līdz pilngadībai.
ADHD var izraisīt bērnu pārāk lielu aktivitāti un traucēt viņu spēju pievērst uzmanību un kontrolēt impulsīvu rīcību, nedomājot par sekām.
Valsts aptauja atklāja, ka 2016. gadā ASV bija aptuveni 6,1 miljons bērnu, kuriem jebkad bija diagnosticēta ADHD; šis skaitlis ir gandrīz 1 no 10 visiem ASV iedzīvotājiem vecumā no 2 līdz 17 gadiem.
Ar slimībām saistītas mutācijas
Giriradžans un viņa kolēģi pētīja cilvēkus, kuriem bija viena no divām ar slimībām saistītām mutācijām, kuras, kā zināms, ir saistītas ar neiroloģiskās attīstības traucējumiem.
Mutācijās trūkst ģenētiskā materiāla sadaļu 16. hromosomā. Vienu mutāciju sauc par 16p11.2, bet otru - par 16p12.1. Tie abi ir iekļauti “globālajā ekrānā bērniem ar attīstības kavēšanos”.
Giriradžans skaidro, ka 95 procentiem bērnu, kuriem ir 16p12.1, mutācija ir nodota no vecākiem. Tas nozīmē, ka "jebkura klīnisko pazīmju atšķirība starp vecākiem un bērnu ir saistīta ar to, kas viņiem ir ģenētiskajā fonā," viņš atzīmē.
Viņu analīze atklāja, ka cilvēkiem ar kādu no primārajām mutācijām, kuriem bija arī saistīto traucējumu klīniskās pazīmes, ģenētiskajā fonā bija "ievērojami vairāk mutāciju" nekā vecākiem vai brāļiem un māsām, kuri arī bija "ģimenes locekļi".
Izmeklētāji arī atklāja, ka pastāv saistība starp mutāciju skaitu un dažām saistīto traucējumu atšķirīgajām iezīmēm, piemēram, galvas izmēru 16p11.2 dzēšanas gadījumā, kas ir “kognitīvās attīstības iezīme”.
"Jo vairāk mutāciju jums ir," atzīmē Žiriradžans, "jo vairāk dažādu veidu kombināciju jums ir, kas potenciāli var radīt klīniskas pazīmes."
Viņš turpina paskaidrot, ka, lai gan primāro mutāciju, visticamāk, nodod tikai viens no vecākiem, lielākā daļa indivīda ģenētiskā fona izmaiņu rodas no abiem vecākiem; bet “bērnam beidzot ir vairāk nekā tas, kas katram no vecākiem bija individuāli”.
Ģimenes vēstures nozīme
Var pat būt, ka vecāks, kurš nav nodevis primāro mutāciju, ir tas, kurš nodod lielāko daļu mutāciju - kas nonāk indivīda ģenētiskajā fonā - kas veicina slimības attīstību un pazīmes.
"Tas mums saka, ka, mēģinot noteikt diagnozi, ir ārkārtīgi noderīgi iegūt informāciju par ģimenes vēsturi, par vecāku ģenētisko profilu," mudina Giriradžans.
Viņš un viņa kolēģi liek domāt, ka primārā mutācija ir tā, kas indivīdu padara uzņēmīgu pret konkrēto traucējumu, un ģenētiskais fons nosaka slimības attīstības gaitu un to, kā tas klīniski izpaužas.
Tā var būt arī sarežģītāka situācija nekā vienkārša ieslēgšana vai izslēgšana. Piemēram, tas varētu būt tāds, ka viena veida primārā mutācija padara vienu indivīdu mazāk jutīgu, bet cits padara jutīgāku pret slimības attīstību.
Tādā gadījumā pirmajam indivīdam būtu nepieciešams daudz vairāk mutāciju ģenētiskajā fonā, lai izraisītu tik smagus simptomus kā otrajam indivīdam, kura primārā mutācija padarītu viņus jutīgākus.
Laicīgākas, precīzākas prognozes
Tādā veidā primāro mutāciju varētu nodot vairākām paaudzēm, taču simptomi joprojām ir viegli, līdz bērns arī pārmanto daudz mutāciju ģenētiskajā fonā.
Pētnieki tagad plāno paplašināt savu pētījumu arī genoma nekodējošās jomās. Līdz šim viņi ir koncentrējušies tikai uz nelielu procentuālo daudzumu, kas kodē olbaltumvielas.
Viņi cer, ka kādu dienu viņu atklājumi palīdzēs ārstiem sniegt labāku informāciju saviem pacientiem un savlaicīgi sasniegt precīzākas prognozes, lai rehabilitācija varētu ietekmēt agrāk.
Tas, piemēram, nozīmētu, ka "pacients varētu sākt logopēdiju vai fizisko rehabilitāciju, pirms iestājas attīstības kavēšanās," secina Giriradžans.
"Mūsu darbs atklāj, ka primārā mutācija, iespējams, jūt cilvēku uz traucējumiem, bet citu mutāciju daudzums citur genomā ir tas, kas faktiski nosaka šīs personas kognitīvās spējas un attīstības pazīmes."
Santhosh Girirajan
