Na základě nových poznatků vědci navrhují složitější model vzniku autismu.
Fotografie Megapress / Alamy Stock
Neexistuje žádný gen, který by při mutaci způsoboval autismus. V posledním desetiletí však vědci identifikovali stovky genových variací, které podle všeho ovlivňují vývoj mozku způsoby, které zvyšují riziko autismu. Tito vědci však hledali hlavně varianty v DNA, které přímo kódují stavební kameny bílkovin. Nyní nová studie zkoumající takzvanou nekódující DNA zjistila, že změny v oblastech, které regulují genovou aktivitu, mohou také přispět k autismu. A překvapivě tyto variace zdědily po otcích, kteří nejsou autisté.
„Toto je opravdu dobrý článek – je poněkud provokativní a nutí nás přemýšlet jinak,“ říká Lucia Peixoto, neurolog a výpočetní biolog na Washingtonské státní univerzitě ve Spokane, který se výzkumu nezúčastnil. „Myslím, že je to velký přínos pro tuto oblast.“
Výzkum genetického rizika autismu se zaměřil hlavně na to, jak mutace, které vznikají spontánně v genomu jedince – spíše než zděděné od rodiče – narušují oblasti kódující proteiny a vedou ke stavu. Je to proto, že tyto sporadické mutace mají relativně velké účinky a studie ukázaly, že tyto mutace, i když jsou jednotlivě vzácné, společně přispívají k přibližně 25% až 30% případů, říká Jonathan Sebat, genetik z Kalifornské univerzity v San Diegu. Ale pouze asi 2% genomu tvoří oblasti kódující bílkoviny. Sebat říká, že velká nekódující část naší DNA – často dříve označovaná jako „nevyžádaná DNA“ – byla dosud při výzkumu autismu ignorována.
Sebatův tým se zvláště zajímal o části nekódující DNA, které regulují gen Sledovali sekvence celého genomu z 829 rodin, které zahrnovaly autistické jedince, jejich neautistické sourozence a jejich rodiče. Posouzení vlivu jednotlivých změn bází DNA je obzvláště obtížné v nekódujících oblastech, proto místo toho identifikovali větší alterace, tzv. strukturní varianty, ve kterých jsou velké sekvence DNA invertovány, duplikovány nebo odstraněny.
Každý jedinec má ve svém genomu tisíce strukturních variant, takže vědci zúžili svou analýzu, aby prozkoumali jen hrst regulačních oblastí kde genetická variace pravděpodobně způsobila narušení. Vybrali si je tím, že našli oblasti, kde má obecná populace méně variací, než se očekávalo, což naznačuje, že genetická změna Mohlo by to být na škodu. Patřily mezi ně weby podílející se na regulaci genové aktivity během vývoje mozku a zahájení transkripce genů.
Vědci poté zkoumali, zda strukturní varianty v těchto oblastech byly spojeny s autismem, zkoumáním vzorce přenosu z rodičů na jejich autisty a neautistické děti. Vědci předpokládají, že u matek je větší pravděpodobnost, že předají genové varianty podporující autismus. Je to proto, že míra autismu u žen je mnohem nižší než u mužů a předpokládá se, že ženy mohou nést stejné genetické rizikové faktory, aniž by vykazovaly jakékoli známky autismu. Ale když matka předá tyto geny svým synům, nejsou chráněny stejným způsobem, a proto budou ovlivněny.
Tým zjistil, že matky předaly svým autistickým dětem jen polovinu svých strukturálních variant – frekvence, kterou by samotná náhoda očekávala – což naznačuje, že varianty zděděné po matkách nebyly spojeny s autismem. Ale překvapivě otcové předali podstatně více než 50% svých variant. To naznačuje, že autistické děti mohly zdědit rizikové varianty v regulačních oblastech od svých otců, ale ne od svých matek, uvedli vědci dnes ve Vědě.
Chcete-li ověřit, zda tento výsledek obstál, testoval tým Sebat druhý, větší vzorek 1771 rodin. Autistické děti opět dostaly strukturálnější varianty od svých otců, ale ne matek – i když velikost účinku nebyla v tomto druhém vzorku tak velká.
„To je zcela opačné než … to, co jsme měli dříve předpokládal, „říká Sebat. Peixoto považuje otcovskou předpojatost také za překvapivou, i když již měla podezření, že zděděná složka autismu bude patrnější v nekódujících oblastech. Ve srovnání s mutacemi v oblastech kódujících proteiny mají varianty v regulačních oblastech obvykle menší, ale aditivní účinky. A když máte menší účinek, je mnohem pravděpodobnější, že budete přecházet z generace na generaci.”
Na základě těchto výsledků navrhuje Sebat komplexnější model vzniku autismu, při kterém matky přenášejí mutace ovlivňující kódující oblasti, které mají velké účinky, před nimiž jsou ženy chráněny, zatímco otcové předávají varianty ovlivňující nekódující oblasti; jejich účinky jsou mnohem mírnější a mohou způsobit příznaky pouze v kombinaci s rizikovými variantami matek.
Dalila Pinto, molekulární genetička na Icahn School of Medicine na Mount Sinai v New Yorku, uvádí studie „velmi zasvěcená předběžná zjištění.“ Řekla, že ji bude zajímat, zda jsou výsledky replikovány v ještě větších databázích genomu – a zda budou identifikovány další varianty. Peixoto souhlasí: Ačkoli je výzkum stále v rané fázi, říká, „otevírá dveře v jiným směrem. “