генетика

Базовая информация о последних данных генетических исследований аутизма

Источник: Spectrum News
genetics01Исследователи знают, что аутизм связан с генетическими факторами, еще с 1970-х годов, когда одна команда выявила, что аутизм одновременно присутствует у идентичных близнецов чаще, чем у не идентичных. С тех пор ученые пытаются определить потенциальные генетические причины аутизма. За последние десять лет, благодаря новым технологиям декодирования ДНК, этот процесс значительно ускорился.

По мере прогресса подобных исследований, ученые выявили множество разных генетических изменений, которые могут привести к аутизму. Но чем лучше ученые разбираются в человеческой ДНК, тем сложнее оказывается ее влияние на развитие аутизма.

Как ученые определяют, какие гены влияют на аутизм?

Первое исследование аутизма среди близнецов было проведено в 1977 году. Несколько команд ученых сравнивали уровень аутизма среди близнецов, и они выявили, что для аутизма есть очень высокий уровень наследования. Если у одного идентичного близнеца есть аутизм, то существует 80% вероятности, что у второго близнеца он тоже будет. Для не идентичных близнецов эта вероятность составляет 40%.

Тем не менее, развитие аутизма нельзя объяснить только генетикой. Очевидно, что это состояние также связано с различными факторами окружающей среды, хотя среди ученых существуют разногласия о том, в какой степени аутизм определяется генами, а в какой – окружающей средой.

Многие факторы окружающей среды связаны с риском аутизма, например, к ним относятся инфекционные заболевания матери во время беременности и осложнения во время родов. Эти факторы могут взаимодействовать с генетическими факторами, что приводит к развитию аутизма или может усилить его проявления.

Существует ли «ген аутизма»?

Нет, можно сказать, что такого гена нет. Есть синдромы, связанные с мутацией в одном гене, которые могут привести к аутизму, например, синдром ломкой Х-хромосомы и синдром Ретта. Однако среди случаев аутизма, не связанных с синдромами, менее чем 1% случаев вызваны мутацией в каком-то одном гене. Так что нет какого-то одного «гена аутизма», то есть, нет какой-то одной генетической мутации, которая есть у каждого человека с аутизмом. Кроме того, похоже, что нет такого гена, мутации в котором будут каждый раз приводить к аутизму.

Список генов, которые связаны с аутизмом, постоянно растет. На данный момент исследователи определили 65 генов, которые в наибольшей степени связаны с аутизмом, и еще 200 генов, которые демонстрируют не такую сильную связь. Большинство этих генов играют важную роль в коммуникации между нейронами головного мозга, или они контролируют экспрессию других генов.

Каким образом эти гены могут быть связаны с аутизмом?

Изменения, то есть мутации, в этих генах могут привести к аутизму. Некоторые мутации влияют на одну базовую пару ДНК, на одну «букву». На самом деле, у каждого из нас есть тысячи генетических вариаций. Если какая-то вариация встречается у 1% населения или более, то она считается «распространенной» и называется одиночным нуклеотидным полиморфизмом или ОНП.

Распространенные вариации обычно влияют на развитие неявным образом, но их комбинации могут привести к аутизму. «Редкие» вариации, которые встречаются у менее чем 1% населения, оказывают гораздо более сильное влияние. Многие известные мутации, связанные с аутизмом, относятся именно к редким. Обнаружить факторы риска среди распространенных вариаций намного сложнее, хотя такие исследования ведутся.

Другие изменения, которые называются вариации числа копий (ВЧК), связаны с удалением или дублированием участков ДНК и часто включают множество генов.

Более того, мутации, которые могут способствовать аутизму, не обязательно находятся только в генах, которые составляют лишь 2% генома. Ученые пытаются изучать оставшиеся 98% генома, чтобы заметить отклонения, связанные с аутизмом. Пока эти генетические особенности очень мало изучены.

Все мутации являются вредными?

Нет. На молекулярном уровне последствия мутаций очень разные, даже если речь идет об ОНП. Мутации могут быть вредными или безобидными в зависимости от того, насколько они влияют на соответствующую им функцию белка. Например, некоторые мутации заменяют одну аминокислоту в белке на другую. Если такая замена не изменит действие белка, то такая мутация, скорее всего, будет безвредной. Другие мутации могут внедрить знак «стоп» в ген, и в результате производство белка прекратится слишком рано. В результате, белок будет слишком коротким и будет функционировать неправильно, если вообще будет функционировать.

Как у людей появляются мутации?

Большинство мутаций наследуются от родителей, и это относится как к распространенным, так и к редким мутациям. Они также могут спонтанно возникнуть в яйцеклетке или сперматозоиде, и тогда эта мутация будет присутствовать только у ребенка, но ее не будет у родителей. Исследователи обнаруживают такие мутации «de novo», когда они сравнивают ДНК людей с аутизмом с ДНК членов их семей без аутизма. Спонтанные мутации после зачатия обычно являются «мозаичными», то есть они влияют только на некоторые клетки организма.

Генетики могут объяснить, почему аутизм чаще встречается у мальчиков, а не у девочек?

Возможно. У девочек с аутизмом обычно больше связанных с ним мутаций, чем у мальчиков. Иногда мальчики с аутизмом наследуют такие мутации от матерей, у которых нет проявлений аутизма. Эти данные предполагают, что у девочек может быть резистентность к мутациям, связанным с аутизмом, и им нужен более сильный «генетический удар», чтобы это расстройство у них развилось.

Можно ли выявить эти мутации до рождения ребенка?

Во время стандартного обследования во время беременности делается анализ на возможные хромосомные аномалии, в том числе на ОНП. Существуют пренатальные генетические тесты на некоторые синдромы, которые могут быть связаны с аутизмом, например, на синдром ломкой Х-хромосомы. Однако тест не сможет выявить все возможные вариации, которые потенциально связаны с аутизмом. Кроме того, даже если у ребенка есть эти редкие мутации, невозможно определить, будет ли у ребенка в дальнейшем диагностирован аутизм, так как генетические особенности говорят только о вероятности такого развития.

источник http://outfund.ru/osnovy-genetiki-autizma/

 

Сотрудникам правозащитной организации Autism Speaks, которая занимается финансированием научно-исследовательских проектов по аутизму, впервые удалось полностью расшифровать геномы людей, страдающих расстройством аутистического спектра (РАС), а также членов их семей, пишет Science Daily.

На пилотной стадии проекта специалисты расшифровали геномы 99 человек (из них 32 страдали РАС: 25 мужчин и семь женщин) и их родителей. Три участника эксперимента выступали в качестве контрольной семьи, в которой не отмечалось этого заболевания.

Ученые выявили мутации в четырех генах, ранее не рассматривавшихся относительно аутизма, в девяти уже известных генах и в восьми генах-кандидатах, связанных с аутизмом. Речь идет о CAPRIN1 и AFF2, VIP (связан с социально-когнитивным дефицитом), SCN2A и KCNQ2 (связаны с эпилепсией), а также NRXN1 и CHD7, которые приводят к синдрому CHARGE. Генетические вариации, связанные с риском развития РАС, были идентифицированы у родителей детей-аутистов в 50% семей.

«Полная расшифровка генома предлагает уникальный инструмент для продвижения в понимании генетической архитектуры аутизма. В будущем результаты полной расшифровки генома помогут найти потенциальные молекулярные мишени для фармакологического вмешательства и приведут к созданию индивидуализированной терапии аутизма. Это позволит проводить раннюю диагностику некоторых форм аутизма, особенно среди братьев и сестер детей, страдающих аутизмом, где риск развития рецидива составляет примерно 18%», — комментирует автор исследования, директор Центра Маклафлин при Торонтском университете, доктор Стивен Шерер.

Autism Speaks совместно с сотрудниками Дюкского университета планирует создать крупнейшую в мире библиотеку секвенированных геномов для людей с РАС. В будущем они планируют полностью расшифровать геномы членов более 2 тыс. семей, в которых двое или более детей страдают РАС.

«Поскольку мы продолжаем тесты с участием большего числа добровольцев и членов их семей, мы ожидаем обнаружить и изучить дополнительные генетические вариации, связанные с аутизмом. Нам удастся ускорить основные и трансляционные исследования по аутизму и связанными с ним отклонениями в развитии. А библиотека секвенированных геномов будет способствовать привлечению для сотрудничества новых исследователей во всем мире, позволит государственным и частным организациям проводить масштабные работы», — отметил вице-президент Autism Speaks Энди Ши.

Результаты исследования ученых опубликованы в American Journal of Human Genetics.

Источник: http://top.rbc.ru/health/15/07/2013/866048.shtml

Исследование близнецов прояснило механизм аутизма.

Ученые из Королевского колледжа Лондона провела масштабное исследование, изучающее, как эпигенетические (то есть связанные не с генетикой, а с воздействием окружающей среды) факторы влияют на развитие расстройств аутистического спектра.

Группа под руководством Хлои Вонг (Chloe Wong) изучила данные о 50-ти парах монозиготных (то есть однояйцевых) близнецов в возрасте 8 лет, из которых 34 пары имели различные характеристики расстройства аутистического спектра или черт аутистического поведения, у 5 пар было диагностировано расстройство аутистического спектра, и 11 пар близнецов были здоровы. Все участники исследования были отобраны из проекта по изучению раннего развития близнецов (Twins’ Early Development Study) при Королевском колледже Лондона.

Монозиготные близнецы имеют одинаковый генетический код, но при этом в 70 процентах случаев близнецы имеют сходные расстройства аутистического спектра, а в 30 процентах – различные. Подобное соотношение, как предположили исследователи, указывает на наличие не только генетических факторов, предрасполагающих к заболеванию.

Эпигенетика – стремительно развивающаяся наука. Эпигенетика показывает, что наше здоровье определяют не только гены, которые заложены от рождения и остаются неизменными. Факторы внешней среды (например, наша еда, наши вредные привычки) могут «включать» или «выключать» те или иные гены, влияя и на наше здоровье, и на здоровье наших будущих детей. Один из классических примеров эпигенетического воздействия: вещества из табачного дыма выключают ген, который у здоровых людей подавляет рост раковых опухолей!

Профессор Джонатан Милл (Jonathan Mill), ведущий автор исследования про механизм аутизма, говорит: «Исследования на стыке между генетикой и влиянием внешней среды крайне важны, потому что риски, связанные с внешней средой, можно избежать или изменить. Эпигенетические изменения потенциально обратимы, и потому нашим следующим шагом должны быть более крупные исследования, чтобы мы смогли понять, возможно ли определить ключевые эпигенетические изменения, общие для людей с аутизмом, и разработать новые методы лечения».

Исследование было опубликовано 23 апреля в журнале Molecular Psychiatry.

http://www.krokha.ru/news/2013-04-25/autizm-svyazan-ne-tolko-s-genami

Американские генетики нашли 24 новых изменения в ДНК, связанных с аутизмом, которые могут стать основой для новых диагностических тестов, исследование ученых опубликовано в журнале PLoS ONE.

Авторы статьи утверждают, что, хотя каждая из выявленных ими вариаций числа копий генов (CNV) — лишних или недостающих участков хромосом — встречается очень редко, она может более чем вдвое увеличивать риск развития у носителя расстройства аутистического спектра. В этот спектр входят собственно аутизм (синдром Каннера), синдром Аспергера, детское дезинтегративное расстройство, синдром Ретта и неспецифическое первазивное нарушение развития (или атипичный аутизм).

«Многие из этих изменений в генах могут оказаться ценными прогностическими маркерами. Тогда их можно будет использовать в клинических тестах, помогающих определить, есть ли у ребенка расстройство аутистического спектра», — сказал ведущий автор исследования Хакон Хаконарсон из Центра прикладной геномики детского госпиталя Филадельфии, чьи слова приводит пресс-служба учреждения.

Исследователи проанализировали образцы ДНК, взятые у 55 человек из семей, где расстройства аутистического спектра диагностировались у нескольких членов. Выделив 153 новых вариации числа копий генов, которые могут быть связаны с развитием заболевания, ученые затем проверили свои предположения на большем массиве данных о более чем 3 тысячах случаев расстройств аутистического спектра.

Оказалось, что для 24 вариаций риск развития аутизма у индивида по сравнению с контрольной группой возрастал как минимум в два раза. Все эти вариации, по словам авторов, затрагивают гены, участвующие в развитии нейронов и путей передачи сигналов в клетках, что согласуется с данными более ранних исследований.

В будущем ученые рассчитывают выяснить, можно ли связать найденные ими вариации с конкретными клиническими типами расстройств.

 

http://www.gazeta.ru/science/news/2013/01/16/n_2709325.shtml

В знаменитой Силиконовой долине детей-аутистов в 10 раз больше, чем в среднем по популяции, утверждает профессор психопатологии Кембриджского университета Саймон Барон-Коэн. Примерно такую же картину ученые выявили, изучая аналог Силиконовой долины в голландском Эйндховене, где расположен один из филиалов фирмы IBM. Здесь процент таких детей в несколько раз выше, чем в соседних городах Утрехт и Харлем.

С чем связан этот феномен? Профессор приводит такие данные. Около 13 процентов отцов детей-аутистов являются инженерами или научными работниками. А вот у нормальных детей доля таких отцов составляет всего 2,5 процента. Но куда более впечатляющая цифра связана с дедушками детей с аутизмом по отцовской и материнской линии: около 21 процента среди них были технарями.

Саймон Барон-Коэн выдвинул гипотезу: когда два человека с ярко выраженным естественнонаучным складом ума — талантливые инженеры, ученые, программисты — создают семью, они могут передавать потомкам группы генов, которые предполагают как высокие способности к научному творчеству, так и склонность к аутизму. В повседневной жизни у каждого из родителей может не быть каких-либо признаков аутизма, но когда они вступают в брак с такими же талантливыми людьми, то их дети рискуют получить двойную дозу генов аутизма.

Саймон Барон-Коэн предлагает тест, по которому можно сугубо формально выявить, обладает ли человек склонностью к аутизму. Речь идет о навязчивой тяге к систематизации, к упорядочиванию. Именно это отличает явно выраженных аутистов, которые, как правило, имеют высокий коэффициент интеллекта IQ и нестандартное мышление. Подтверждение своим догадкам профессор получил, изучая студентов Кембриджского университета. О склонности к систематизации заявило почти в десять раз больше физиков, химиков, математиков, чем тех, кто учится на гуманитарных факультетах. Эти данные работают в пользу гипотезы ученого.

Сейчас группа ученых под руководством Барон-Коэна начала массовое исследование семейных пар, где «системщиками» являются оба супруга, а также пар, где такой склонностью отличается лишь один. Одновременно ученые ищут ответ на вопрос, почему аутизм встречается у мальчиков гораздо чаще, чем у девочек. (Кстати, у мальчиков гораздо выше склонность к систематизации). По мнению ученых, скорей всего причина в высоком уровне тестостерона в период внутриутробного развития.

Конечная цель исследований Саймона Барон-Коэна понять, почему мозг человека в своем развитии иногда отклоняется от обычного? Почему аутисты, беспомощные в одном, оказываются удивительно одаренными в другом?

 

http://www.dislife.ru/flow/theme/22421/

Поддержать нас (VISA/MasterCard)

Наш проект

Instagram Feed

Something is wrong. Response takes too long or there is JS error. Press Ctrl+Shift+J or Cmd+Shift+J on a Mac.

Реклама