Prognoza autismului: genele părintești „incredibil de utile”
În timp ce o genă de risc principal poate face ca un individ să fie susceptibil la autism sau la o altă tulburare neurodezvoltativă, întreaga colecție de modificări asociate în ADN-ul lor decide dacă o dezvoltă și cât de severă devine.
Aceasta a fost concluzia la care au ajuns cercetătorii după ce au analizat datele de dezvoltare, cognitive și de secvențiere a genomului a sute de persoane cu gene de risc cunoscute, împreună cu cele ale părinților și fraților lor.
Ei sugerează că descoperirile lor explică de ce două persoane care poartă aceeași genă de risc, cunoscută și sub numele de „mutație primară”, pot avea simptome foarte diferite ale tulburării neurodezvoltării asociate.
„De exemplu”, spune autorul principal al studiului, Santhosh Girirajan, profesor asociat de biochimie și biologie moleculară la Universitatea de Stat din Pennsylvania, în University Park, „când un părinte și un copil au aceeași mutație primară, dar numai copilul dezvoltă tulburarea”.
El explică faptul că la diagnosticarea unei tulburări precum autismul, accentul pe găsirea cauzei tinde să fie identificarea „unei mutații primare”.
Cu toate acestea, această abordare nu explică de ce mulți oameni cu aceeași mutație primară pot avea simptome foarte diferite.
„Instrumentele de secvențiere genetică pot dezvălui un număr mare de mutații în genomul unei persoane”, remarcă el.
Cercetătorii și-au publicat acum descoperirile în jurnal Genetica în medicină.
Autism și ADHD
Tulburările neurodezvoltării sunt condiții „frecvente și răspândite” care afectează mișcarea, limbajul, abilitățile sociale, comunicarea și emoțiile.
Exemple tipice includ autismul - sau, mai exact, tulburarea spectrului autist (ASD) - și tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție (ADHD).
Astfel de tulburări pot fi urmărite până la creșterea timpurie și dezvoltarea creierului. Cu toate acestea, cauzele exacte sunt necunoscute. Se crede că sunt implicați factori genetici, de mediu și biologici.
Persoanele cu TSA se confruntă cu provocări în comunicare și interacțiune, precum și înțelegerea și exprimarea emoțiilor.
Adesea reacționează, învață și acordă atenție diferit față de ceilalți și pot, de asemenea, să repete anumite comportamente și să prefere să aibă aceleași rutine zilnice. Semnele încep de obicei devreme în viață și continuă pe tot parcursul maturității.
Unele persoane cu ASD se pot descurca singure, în timp ce altele ar putea avea nevoie de mult sprijin pentru viața de zi cu zi.
Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC) estimează că aproximativ 1 din 59 de copii au TSA în Statele Unite și că băieții sunt de aproximativ patru ori mai susceptibili de a fi diagnosticați cu acesta decât fetele.
ADHD este „una dintre cele mai frecvente” tulburări de neurodezvoltare la copii. Este adesea diagnosticat în copilărie și persistă de obicei până la maturitate.
Pe lângă faptul că îi determină pe copii să fie „excesiv de activi”, ADHD le poate perturba capacitatea de a acorda atenție și de a controla comportamentul impulsiv fără să se gândească la consecințe.
Un sondaj național a relevat că în 2016, în SUA erau aproximativ 6,1 milioane de copii care fuseseră diagnosticați vreodată cu ADHD; această cifră reprezintă aproape 1 din 10 din toți cei cu vârste cuprinse între 2 și 17 ani din populația SUA.
Mutații asociate bolii
Girirajan și colegii săi au studiat persoanele care au avut una dintre cele două „mutații asociate bolii” despre care se știe că sunt legate de tulburările neurodezvoltării.
Mutațiilor lipsesc secțiuni de material genetic pe cromozomul 16. O mutație se numește 16p11.2, iar cealaltă se numește 16p12.1. Ambele sunt incluse pe un „ecran global pentru copii cu întârzieri în dezvoltare”.
Girirajan explică faptul că la 95% dintre copiii care poartă 16p12.1, mutația a fost transmisă de la un părinte. Acest lucru înseamnă că „orice diferență în caracteristicile clinice dintre părinte și copil se datorează ceea ce au în fondul genetic”, notează el.
Analiza lor a constatat că persoanele cu oricare dintre mutațiile primare care au prezentat semne clinice ale tulburării asociate au prezentat „mult mai multe mutații în fundalul genetic” decât părinții sau frații care erau, de asemenea, „membri ai familiei purtătoare”.
Anchetatorii au dezvăluit, de asemenea, că a existat o legătură între numărul de mutații și anumite trăsături distinctive ale tulburării asociate, cum ar fi mărimea capului în cazul ștergerii 16p11.2, care este o „caracteristică a dezvoltării cognitive”.
„Cu cât aveți mai multe mutații”, notează Girirajan, „cu atât aveți mai multe tipuri diferite de combinații care pot produce caracteristici clinice.”
El continuă să explice că, deși mutația primară este transmisă probabil doar de un singur părinte, majoritatea schimbărilor din fondul genetic al unui individ provin de la ambii părinți; dar „copilul ajunge să aibă mai mult decât ceea ce avea fiecare părinte în mod individual”.
Importanța istoriei familiei
S-ar putea chiar ca părintele care nu a transmis mutația primară să fie cel care transmite majoritatea mutațiilor - care ajung în fundalul genetic al individului - care contribuie la dezvoltarea și caracteristicile bolii.
„Acest lucru ne spune că obținerea de informații despre istoricul familiei, despre profilul genetic al părinților, este incredibil de util atunci când încercăm să punem un diagnostic”, îndeamnă Girirajan.
El și colegii săi sugerează că mutația primară este ceea ce determină individul să fie susceptibil la tulburarea respectivă, iar fundalul genetic stabilește cursul dezvoltării bolii și modul în care aceasta se manifestă clinic.
Ar putea fi, de asemenea, o situație mai complexă decât o simplă pornire sau oprire. Ar putea fi, de exemplu, că un tip de mutație primară face ca un individ să fie mai puțin sensibil, iar altul să îl facă pe altul mai sensibil la dezvoltarea bolii.
În acest caz, primul individ ar necesita mult mai multe mutații în mediul lor genetic pentru a produce simptome la fel de severe precum cele ale celui de-al doilea individ, a cărui mutație primară le-ar face mai sensibile.
Prognoze mai oportune și mai precise
În acest fel, mutația primară ar putea fi transmisă de mai multe generații, dar simptomele rămân ușoare până când un copil moștenește, de asemenea, o mulțime de mutații în fundalul lor genetic.
Cercetătorii intenționează acum să-și extindă studiul în zonele necodificate ale genomului. Până în prezent, ei s-au concentrat doar asupra procentului mic care codifică proteinele.
Ei speră că într-o zi, descoperirile lor vor ajuta clinicienii să ofere informații mai bune pacienților lor și să ajungă la prognoze mai precise în timp pentru ca reabilitarea să aibă un impact mai devreme.
Acest lucru ar însemna, de exemplu, că „un pacient ar putea începe terapia logopedică sau reabilitarea fizică înainte de întârzierea dezvoltării”, concluzionează Girirajan.
Munca noastra dezvaluie ca mutatia primara probabil sensibilizeaza o persoana la o tulburare, dar cantitatea de alte mutatii in alta parte a genomului este ceea ce determina de fapt capacitatea cognitiva si caracteristicile de dezvoltare la acea persoana.
Santhosh Girirajan
