Prognóza autizmu: Rodičovské gény sú „neuveriteľne užitočné“
Zatiaľ čo jeden hlavný rizikový gén môže spôsobiť, že jedinec bude náchylný na autizmus alebo inú neurovývojovú poruchu, je to celá zbierka súvisiacich zmien v ich DNA, ktorá rozhoduje o tom, či sa u nich vyvinie a aké závažné to bude.
K tomuto záveru dospeli vedci po analýze vývojových, kognitívnych údajov a údajov o sekvenovaní genómov stoviek ľudí so známymi rizikovými génmi spolu s údajmi ich rodičov a súrodencov.
Navrhujú, aby ich objavy vysvetľovali, prečo dvaja ľudia, ktorí sú nositeľmi rovnakého rizikového génu, tiež známeho ako „primárna mutácia“, môžu mať veľmi odlišné príznaky súvisiace s neurodegeneratívnou poruchou.
„Napríklad,“ hovorí hlavný autor štúdie Santhosh Girirajan, docent biochémie a molekulárnej biológie na Pensylvánskej štátnej univerzite v University Park, „keď rodič a dieťa majú rovnakú primárnu mutáciu, ale u tejto choroby sa vyvinie iba u dieťaťa.“
Vysvetľuje, že pri diagnostikovaní poruchy, ako je autizmus, sa sústredenie na hľadanie príčiny obvykle zameriava na identifikáciu „jednej primárnej mutácie“.
Tento prístup však nevysvetľuje, prečo mnoho ľudí s rovnakou primárnou mutáciou môže mať veľmi odlišné príznaky.
„Nástroje na genetické sekvenovanie môžu odhaliť veľké množstvo mutácií v genóme človeka,“ poznamenáva.
Vedci teraz zverejnili tieto poznatky v časopise Genetika v medicíne.
Autizmus a ADHD
Poruchy neurového vývoja sú „bežné a rozšírené“ stavy, ktoré ovplyvňujú pohyb, jazyk, sociálne zručnosti, komunikáciu a emócie.
Medzi typické príklady patrí autizmus - alebo presnejšie porucha autistického spektra (ASD) - a porucha pozornosti s hyperaktivitou (ADHD).
Takéto poruchy možno hľadať v skorom raste a vývoji mozgu. Presné príčiny však nie sú známe. Predpokladá sa, že sú do toho zapojené genetické, environmentálne a biologické faktory.
Ľudia s ASD čelia výzvam v komunikácii a interakcii, ako aj v porozumení a vyjadrovaní emócií.
Často reagujú, učia sa a venujú iným pozornosť inak. Môžu tiež opakovať určité správanie a uprednostňovať rovnaké každodenné rutiny. Znaky sa zvyčajne začínajú na začiatku života a pokračujú po celú dospelosť.
Niektorí ľudia s ASD si môžu dobre poradiť sami, zatiaľ čo iní môžu pri každodennom živote potrebovať veľkú podporu.
Podľa odhadov Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC) má v USA ASD asi 1 z 59 detí a diagnostikovaná je u chlapcov asi štyrikrát častejšie ako u dievčat.
ADHD je „jednou z najbežnejších“ porúch neurového vývoja u detí. Často sa diagnostikuje v detstve a zvyčajne pretrváva až do dospelosti.
Okrem toho, že spôsobuje, že deti sú „príliš aktívne“, môže ADHD narušiť ich schopnosť venovať pozornosť a ovládať impulzívne správanie bez premýšľania o následkoch.
Národný prieskum odhalil, že v roku 2016 bolo v USA asi 6,1 milióna detí, ktorým niekedy bola diagnostikovaná ADHD; toto číslo predstavuje takmer 1 z 10 všetkých obyvateľov USA vo veku 2–17 rokov.
Mutácie spojené s chorobami
Girirajan a jeho kolegovia študovali jedincov, ktorí mali jednu z dvoch „mutácií spojených s chorobami“, o ktorých je známe, že súvisia s poruchami neurového vývoja.
Mutáciám chýbajú časti genetického materiálu na chromozóme 16. Jedna mutácia sa nazýva 16p11.2 a druhá sa nazýva 16p12.1. Oba sú uvedené na „globálnej obrazovke pre deti s oneskorením vo vývoji“.
Girirajan vysvetľuje, že u 95 percent detí, ktoré majú 16p12.1, sa mutácia preniesla na rodiča. To znamená, že „akýkoľvek rozdiel v klinických vlastnostiach medzi rodičom a dieťaťom je spôsobený tým, čo majú v genetickom pozadí,“ poznamenáva.
Ich analýza zistila, že ľudia s jednou z primárnych mutácií, ktorí tiež vykazovali klinické príznaky súvisiacej poruchy, mali „významne viac mutácií na genetickom pozadí“ ako rodičia alebo súrodenci, ktorí boli tiež „členmi rodiny prenášačov“.
Vyšetrovatelia tiež odhalili, že existuje súvislosť medzi počtom mutácií a určitými charakteristickými znakmi asociovanej poruchy, ako je veľkosť hlavy v prípade delécie 16p11.2, čo je „znak kognitívneho vývoja“.
„Čím viac mutácií máte,“ poznamenáva Girirajan, „tým máte viac rôznych typov kombinácií, ktoré môžu potenciálne vytvárať klinické príznaky.“
Ďalej vysvetľuje, že zatiaľ čo primárnu mutáciu pravdepodobne prenáša iba jeden rodič, väčšina zmien v genetickom pozadí jednotlivca pochádza od oboch rodičov; ale „dieťa má v konečnom dôsledku viac, ako mali jednotliví rodičia.“
Dôležitosť rodinnej histórie
Môže sa dokonca stať, že rodič, ktorý nepreniesol primárnu mutáciu, je ten, ktorý prenáša väčšinu mutácií - ktoré končia v genetickom pozadí jednotlivca -, ktoré prispievajú k rozvoju a vlastnostiam choroby.
"Toto nám hovorí, že získavanie informácií o rodinnej anamnéze, o genetickom profile rodičov je neuveriteľne užitočné pri stanovení diagnózy," nalieha Girirajan.
On a jeho kolegovia naznačujú, že primárnou mutáciou je to, čo človeka pripraví na náchylnosť na konkrétnu poruchu, a genetické pozadie určuje priebeh vývoja ochorenia a jeho klinický prejav.
Môže to byť tiež zložitejšia situácia ako jednoduché zapnutie alebo vypnutie. Môže sa napríklad stať, že jeden typ primárnej mutácie spôsobí, že jeden jedinec bude menej citlivý a iný spôsobí, že iný bude citlivejší na rozvoj choroby.
V takom prípade by prvý jedinec vyžadoval oveľa viac mutácií na svojom genetickom pozadí, aby vyvolal príznaky tak závažné ako príznaky druhého jedinca, ktorého primárna mutácia by ich zvýšila citlivosť.
Včasnejšie a presnejšie prognózy
Týmto spôsobom by sa primárna mutácia mohla prenášať na niekoľko generácií, ale príznaky zostávajú mierne, kým dieťa nezdedí tiež veľa mutácií v genetickom pozadí.
Vedci teraz plánujú rozšíriť svoju štúdiu na nekódujúce oblasti genómu. Doteraz sa sústredili iba na malé percento, ktoré kóduje bielkoviny.
Dúfajú, že jedného dňa ich nálezy pomôžu klinickým lekárom poskytnúť lepšie informácie svojim pacientom a dosiahnuť presnejšie prognózy včas, aby mala rehabilitácia skôr efekt.
To by napríklad znamenalo, že „pacient by mohol začať s logopédiou alebo fyzickou rehabilitáciou skôr, ako zasiahne vývojové oneskorenie,“ uzatvára Girirajan.
"Naša práca odhaľuje, že primárna mutácia pravdepodobne senzibilizuje človeka na poruchu, ale množstvo ďalších mutácií inde v genóme je to, čo v skutočnosti určuje kognitívne schopnosti a vývojové vlastnosti tejto osoby."
Santhosh Girirajan
