Prognoza autizma: Roditeljski geni "nevjerojatno korisni"
Iako jedan glavni gen rizika može pojedinca učiniti osjetljivim na autizam ili drugi poremećaj neurorazvoja, cijela kolekcija povezanih promjena u njihovoj DNK odlučuje hoće li ga razviti i koliko će ozbiljan postati.
To je zaključak do kojeg su istraživači došli nakon analize podataka o razvojnom, kognitivnom i sekvenciranom genomu stotina ljudi s poznatim genima rizika, zajedno s onima njihovih roditelja i braće i sestara.
Sugeriraju da njihova otkrića objašnjavaju zašto dvoje ljudi koji nose isti rizični gen, poznat i kao "primarna mutacija", mogu imati vrlo različite simptome povezanog poremećaja neurorazvoja.
"Na primjer," kaže viši autor studije Santhosh Girirajan, izvanredni profesor biokemije i molekularne biologije na Državnom sveučilištu Pennsylvania u Sveučilišnom parku, "kada roditelj i dijete imaju istu primarnu mutaciju, ali samo dijete razvija taj poremećaj."
Objašnjava da se prilikom dijagnosticiranja poremećaja kao što je autizam fokus na pronalaženju uzroka obično stavlja na prepoznavanje "jedne primarne mutacije".
Međutim, ovaj pristup ne objašnjava zašto mnogi ljudi s istom primarnom mutacijom mogu imati vrlo različite simptome.
"Alati za genetsko sekvenciranje mogu otkriti velik broj mutacija u genomu osobe", primjećuje.
Istraživači su sada svoja otkrića objavili u časopisu Genetika u medicini.
Autizam i ADHD
Poremećaji neurorazvoja "uobičajena su i raširena" stanja koja utječu na kretanje, jezik, socijalne vještine, komunikaciju i osjećaje.
Tipični primjeri uključuju autizam - ili, točnije, poremećaj autističnog spektra (ASD) - i poremećaj hiperaktivnosti deficita pažnje (ADHD).
Takvi poremećaji mogu se pratiti do ranog rasta i razvoja mozga. Međutim, točni uzroci nisu poznati. Smatra se da su uključeni genetski, okolišni i biološki čimbenici.
Osobe s ASD-om suočavaju se s izazovima u komunikaciji i interakciji, kao i razumijevanju i izražavanju osjećaja.
Često reagiraju, uče i obraćaju pažnju na druge, a mogu također ponoviti određeno ponašanje i radije bi imali iste dnevne rutine. Znakovi obično počinju rano u životu i nastavljaju se tijekom odrasle dobi.
Neki ljudi s ASD-om mogu se dobro snalaziti sami, dok će drugima možda trebati puno podrške u svakodnevnom životu.
Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) procjenjuju da oko 1 od 59 djece ima ASD u Sjedinjenim Državama i da dječaci imaju oko četiri puta veću vjerojatnost da će im biti dijagnosticirani od djevojčica.
ADHD je "jedan od najčešćih" neurorazvojnih poremećaja u djece. Često se dijagnosticira u djetinjstvu i obično traje do odrasle dobi.
Osim što djeci omogućuje da budu „pretjerano aktivna“, ADHD može poremetiti njihovu sposobnost obraćanja pažnje i upravljanja impulzivnim ponašanjem bez razmišljanja o posljedicama.
Nacionalno istraživanje otkrilo je da je 2016. godine u SAD-u bilo oko 6,1 milijuna djece kojima je ikad dijagnosticirana ADHD; ova brojka predstavlja gotovo 1 od 10 svih onih u dobi od 2-17 godina u američkoj populaciji.
Mutacije povezane s bolestima
Girirajan i njegovi kolege proučavali su osobe koje su imale jednu od dvije "mutacije povezane s bolestima" za koje se zna da su povezane s poremećajima neurorazvoja.
Mutacijama nedostaju dijelovi genetskog materijala na 16. kromosomu. Jedna se mutacija naziva 16p11.2, a druga 16p12.1. Oboje su uključeni u „globalni zaslon za djecu s poteškoćama u razvoju“.
Girirajan objašnjava da je kod 95 posto djece koja nose 16p12.1 mutacija prenesena od roditelja. To znači da je "svaka razlika u kliničkim značajkama između roditelja i djeteta posljedica onoga što imaju u genetskoj pozadini", napominje.
Njihova analiza otkrila je da su ljudi s bilo kojom od primarnih mutacija koji su također pokazivali kliničke znakove pridruženog poremećaja imali "znatno više mutacija u genetskoj pozadini" od roditelja ili braće i sestara koji su također bili "članovi obitelji nositelja".
Istražitelji su također otkrili da postoji veza između broja mutacija i određenih karakterističnih obilježja pridruženog poremećaja, poput veličine glave u slučaju brisanja 16p11.2, što je "značajka kognitivnog razvoja".
"Što više mutacija imate", napominje Girirajan, "imate više različitih vrsta kombinacija koje mogu potencijalno proizvesti kliničke značajke."
Dalje objašnjava da, iako primarnu mutaciju vjerovatno prenosi samo jedan roditelj, većina promjena u genetskoj pozadini pojedinca dolazi od oba roditelja; ali "dijete na kraju ima više od onoga što je svaki roditelj imao pojedinačno".
Važnost obiteljske povijesti
Moglo bi čak biti da je roditelj koji nije prenio primarnu mutaciju onaj koji prenosi većinu mutacija - koje završavaju u genetskoj pozadini pojedinca - koje doprinose razvoju bolesti i značajkama.
"To nam govori da je dobivanje informacija o obiteljskoj povijesti, o genetskom profilu roditelja nevjerojatno korisno pri pokušaju postavljanja dijagnoze", potiče Girirajan.
On i njegovi kolege sugeriraju da je primarna mutacija ono što osobu priprema da bude osjetljiva na određeni poremećaj, a genetska pozadina određuje tijek razvoja bolesti i kako se ona klinički manifestira.
To bi mogla biti i složenija situacija od jednostavnog uključivanja ili isključivanja. Na primjer, može biti da jedna vrsta primarne mutacije čini jednu jedinku manje osjetljivom, a druga drugu osjetljivijom na razvoj bolesti.
U tom bi slučaju prva jedinka trebala mnogo više mutacija u svojoj genetskoj pozadini kako bi proizvela ozbiljne simptome kao i kod druge jedinke, čija bi ih primarna mutacija učinila osjetljivijima.
Pravovremenije, točnije prognoze
Na taj način, primarna mutacija mogla bi se prenijeti nekoliko generacija, ali simptomi ostaju blagi sve dok dijete također ne naslijedi puno mutacija u svojoj genetskoj pozadini.
Istraživači sada planiraju proširiti svoje istraživanje na nekodirajuća područja genoma. Do sada su se usredotočili samo na mali postotak koji kodira proteine.
Nadaju se da će jednog dana njihovi nalazi pomoći kliničarima da pruže bolje informacije svojim pacijentima i na vrijeme dođu do preciznijih prognoza kako bi rehabilitacija imala utjecaja ranije.
To bi, na primjer, značilo da bi "pacijent mogao započeti logopedsku ili fizičku rehabilitaciju prije nego što nastupi kašnjenje u razvoju", zaključuje Girirajan.
"Naš rad otkriva da primarna mutacija vjerojatno senzibilizira osobu na neki poremećaj, ali količina ostalih mutacija drugdje u genomu zapravo određuje kognitivne sposobnosti i razvojne značajke te osobe."
Santhosh Girirajan
