儘管在醫生圖表上刮擦的診斷代碼可能會暗示,但每個患有自閉症譜系障礙的人都有非常私人的疾病。新的遺傳數據的雪崩清楚地表明,自閉症中沒有罪魁禍首。每種情況都源於遺傳和環境觸發器的獨特混亂,這使得不可能解決每個人的疾病的一個明顯原因。

這個消息聽起來可能很嚴峻,但它包含了一線希望。科學家們說,通過發現大量的遺傳畸變,他們有機會開始將所有不同的線程拼湊在一起,從而通過自閉症編織以找到共同點。
一套新研究已經確定了許多遺傳變化,這些變化可能在該疾病中起作用,其中一些可以幫助科學家理解為什麼男孩比女孩更脆弱。這些變化影響的一些基因似乎是大腦分子活性的普通網絡中的參與者。新工作表明許多遺傳變化會損害神經細胞的通信。理解這一過程並找到其他出現問題的其他常見的蜂窩活動可能會導致對抗自閉症的有力方法,而不管是什麼原因導致了自閉症。
耶魯大學醫學院的兒童精神科醫生和遺傳學家馬修州說:“父母和家庭非常耐心。” “很長一段時間以來,遺傳學家都向他們承諾很多,而且比我們任何人期望交付的要艱難。”他說,但是過去幾個月的研究氾濫反映了巨大的進步。 “這些都是以自己的方式在裝甲中叮噹響的。”
這里和那裡的碎片
6月9日的兩項研究神經元確定了許多遺傳變化,共同佔自閉症病例的5%至8%。兩項研究都檢查了從精心篩選的家族中採集的DNA樣品,這是一個大約1,000個家庭人群,稱為Simons Simplex Collection。每個家庭都包括兩個未受影響的父母和一個被診斷為自閉症譜系障礙的高功能兒童。對於大多數家庭而言,還包括一個未受影響的兄弟姐妹。
通過包括不受影響的家庭成員,研究人員可以發現異常,特別是重複和DNA的刪除,稱為拷貝數變化 - 這些異常並未從父母身上傳遞,但在受影響兒童的基因組中自發出現。
由州及其同事共同撰寫的一項研究包括1,124個家庭,並估計了基因組區域的數量,其中拷貝數變化與自閉症相關的130至234個。另一項研究由紐約和同事的Cold Spring Harbor Laboratory的Michael Wigler進行的研究,看上去為887個家庭,並將數字置於250 to 250 to 300。
“這確實說明了自閉症的巨大異質性,”休斯敦貝勒醫學院的遺傳學家Huda Zoghbi說,他沒有參與研究。 “我們懷疑它,但是這些數據清楚地顯示了它。”
威格勒(Wigler)團隊所描述的結果還可以幫助解釋為什麼自閉症譜系障礙在男孩中更為普遍。研究人員發現,自閉症為每個女孩襲擊了四個男孩,但女孩的DNA實際上卻更多地藏在這些罕見的自閉症相關基因組複製和刪除。這些異常不僅在女孩中更豐富。每個變化都會中斷更多的基因。對於一個自閉症的女孩來說,每個重複或刪除都破壞了中位數為15.5個基因,而對於一個男孩來說,被干擾的數字只有兩個。
結果表明,通過一些神秘的過程,女孩比男孩對自閉症的遺傳原因更具抵抗力。威格勒說:“總的來說,看起來一個女孩可以與男孩有相同的遺傳侮辱,但不能被診斷出患有自閉症。”
在大多數情況下,每個重複或刪除都是針對每個受影響兒童的。儘管在兩項研究中,在多個兒童中都觀察到了16個特定區域的拷貝數變化,但該區域的變化仍然僅佔自閉症病例的1%以上。
State說:“有些人會將其視為玻璃空的一半,但我們將其視為玻璃的一半。” “這表明還有很多線索要有。”州和他的同事現在正在通過Simons單純收藏中的1,000個樣本來梳理,進行了更多針對性的研究,以了解其中一些基因可能如何對這些疾病產生貢獻。
儘管基因組部分中的單一,嚴重的異常對於某些自閉症病例顯然很重要,但在某些人中,這種疾病可能是由於更多的輕度遺傳變化引起的。 Zoghbi及其同事的一項新研究發現,自閉症兒童比未受影響的兒童更有可能獲得雙重命中:在21種自閉症刺激性基因中的兩個突變。
這些突變之一不夠嚴重,無法完全拼命或消除基因的功能,也沒有足夠的強度來影響父母,父母也經常攜帶它。 Zoghbi說:“每個父母都很好,但是現在兩個孩子在一起的兩個人也許可以增加患有自閉症的可能性。”一旦達到了一定的突變閾值,就會出現這種疾病,研究人員建議在即將到來的論文中出現人分子遺傳學。
鏈接
其他研究人員正在採取不同的態度:他們沒有尋找DNA變化以識別相關基因,而是研究基因的行為方式。例如,UCLA的神經遺傳學家Daniel Geschwind的最新研究集中在基因活性上 - 通過RNA分子的量,將信息從特定基因穿梭到細胞的蛋白質產生部分。
與未受影響的人相比,自閉症患者的大腦中的數百個基因的行為不同。自然((SN:6/18/11,p。 5)。這些基因中的許多基因都參與維持稱為突觸的複雜和敏感的聯繫,即神經細胞之間的連接。
威格勒和他的同事們還發現,在自閉症兒童中,缺失和重複的兒童傾向於打擊其對神經細胞通信至關重要的基因。該研究於6月9日發表神經元,增加了越來越多的證據表明,自閉症患者的神經細胞信號被深刻改變。
通過更好的方法來揭示基因,RNA和蛋白質是參與者的生化網絡,科學家現在可以精確地研究這種神經細胞故障。威格勒和他的團隊分析了與自閉症相關的重複或刪除的DNA區域中的基因如何相互作用。除其他外,某些受影響的基因告訴神經細胞如何生長信號式軸突以及如何找到合適的伴侶向信號發送信號。其他人則監督著從細胞到細胞的突觸中攜帶信號的化學信息。
Zoghbi的另一項研究證實了突觸是關鍵。她和她的團隊在兩種蛋白質之間建立了意想不到的關係,兩種蛋白質都在神經細胞連接的連接處起作用。在一項大規模的工作中,研究人員測試了26種自閉症相關蛋白中的每一種是否鎖定在人類腦細胞產生的幾乎所有其他蛋白質上。這項工作於6月8日在線報導科學翻譯醫學,鑑定出與自閉症相關蛋白相互作用的500多種蛋白質。
自閉症相關的兩種蛋白質稱為shank3和tsc1,具有令人驚訝的舒適關係。 Zoghbi和她的同事們不認為這兩種蛋白質會相關,但事實證明,他們至少有21個蛋白質伴侶,這意味著他們在突觸中是緊密的同伴。研究人員認為,這些蛋白質可能會在樹突中起作用,這是神經細胞的一部分,這些神經細胞的部分從其他細胞中獲取信息。
佐格比說:“歸根結底,我們必須記住自閉症的特徵向我們表明神經元無法正常運作。”
了解這個共同的問題並發現類似的網絡,可能會導致將來治療或預防自閉症的方法。弄清楚保護脆弱的大腦過程的方法可能比確切的問題更重要。