Πρόγνωση αυτισμού: Τα γονικά γονίδια «εξαιρετικά χρήσιμα»
Ενώ ένα κύριο γονίδιο κινδύνου μπορεί να κάνει ένα άτομο ευπαθές στον αυτισμό ή σε μια άλλη νευροαναπτυξιακή διαταραχή, είναι ολόκληρη η συλλογή των σχετικών αλλαγών στο DNA τους που αποφασίζει εάν το αναπτύσσουν και πόσο σοβαρό γίνεται.
Αυτό ήταν το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξαν οι ερευνητές μετά από ανάλυση των αναπτυξιακών, γνωστικών και γονιδιωματικών αλληλουχιών εκατοντάδων ατόμων με γνωστά γονίδια κινδύνου μαζί με αυτά των γονέων και των αδελφών τους.
Υποστηρίζουν ότι τα ευρήματά τους εξηγούν γιατί δύο άτομα που φέρουν το ίδιο γονίδιο κινδύνου, επίσης γνωστό ως «πρωτογενής μετάλλαξη», μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικά συμπτώματα της σχετιζόμενης νευροαναπτυξιακής διαταραχής.
«Για παράδειγμα», λέει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Santhosh Girirajan, αναπληρωτής καθηγητής βιοχημείας και μοριακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια στο Πανεπιστημιακό Πάρκο, «όταν ένας γονέας και ένα παιδί έχουν την ίδια πρωτογενή μετάλλαξη, αλλά μόνο το παιδί αναπτύσσει τη διαταραχή».
Εξηγεί ότι κατά τη διάγνωση μιας διαταραχής όπως ο αυτισμός, η εστίαση στην εύρεση της αιτίας τείνει να είναι στον εντοπισμό της «μιας κύριας μετάλλαξης».
Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση δεν εξηγεί γιατί πολλά άτομα με την ίδια πρωτογενή μετάλλαξη μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικά συμπτώματα.
«Τα εργαλεία γενετικής αλληλούχησης μπορούν να αποκαλύψουν μεγάλο αριθμό μεταλλάξεων στο γονιδίωμα ενός ατόμου», σχολιάζει.
Οι ερευνητές έχουν δημοσιεύσει τα ευρήματά τους στο περιοδικό Γενετική στην Ιατρική.
Αυτισμός και ADHD
Οι νευροαναπτυξιακές διαταραχές είναι «κοινές και διαδεδομένες» καταστάσεις που επηρεάζουν την κίνηση, τη γλώσσα, τις κοινωνικές δεξιότητες, την επικοινωνία και τα συναισθήματα.
Τυπικά παραδείγματα περιλαμβάνουν τον αυτισμό - ή, ακριβέστερα, τη διαταραχή του φάσματος του αυτισμού (ASD) - και τη διαταραχή υπερκινητικότητας έλλειψης προσοχής (ADHD).
Τέτοιες διαταραχές μπορούν να εντοπιστούν στην πρώιμη ανάπτυξη και ανάπτυξη του εγκεφάλου. Ωστόσο, οι ακριβείς αιτίες είναι άγνωστες. Θεωρείται ότι εμπλέκονται γενετικοί, περιβαλλοντικοί και βιολογικοί παράγοντες.
Τα άτομα με ASD αντιμετωπίζουν προκλήσεις στην επικοινωνία και την αλληλεπίδραση, καθώς και στην κατανόηση και την έκφραση συναισθημάτων.
Συχνά αντιδρούν, μαθαίνουν και δίνουν προσοχή διαφορετικά στους άλλους, και μπορεί επίσης να επαναλαμβάνουν συγκεκριμένες συμπεριφορές και προτιμούν να έχουν τις ίδιες καθημερινές ρουτίνες. Τα σημεία συνήθως ξεκινούν νωρίς στη ζωή και συνεχίζονται καθ 'όλη τη διάρκεια της ενηλικίωσης.
Μερικά άτομα με ASD μπορούν να διαχειριστούν καλά από μόνα τους, ενώ άλλα μπορεί να χρειάζονται πολλή υποστήριξη με την καθημερινή ζωή.
Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) εκτιμούν ότι περίπου 1 στα 59 παιδιά έχουν ASD στις Ηνωμένες Πολιτείες και ότι τα αγόρια είναι περίπου τέσσερις φορές πιο πιθανό να διαγνωστούν με αυτό από τα κορίτσια.
Η ADHD είναι «μία από τις πιο συχνές» νευροαναπτυξιακές διαταραχές στα παιδιά. Διαγιγνώσκεται συχνά στην παιδική ηλικία και συνήθως παραμένει μέχρι την ενηλικίωση.
Εκτός από το ότι προκαλεί τα παιδιά να είναι «υπερβολικά ενεργά», η ADHD μπορεί να διαταράξει την ικανότητά τους να προσέχουν και να ελέγχουν την παρορμητική συμπεριφορά χωρίς να σκέφτονται τις συνέπειες.
Μια εθνική έρευνα αποκάλυψε ότι το 2016, υπήρχαν περίπου 6,1 εκατομμύρια παιδιά στις ΗΠΑ που είχαν ποτέ διαγνωστεί με ADHD. Αυτός ο αριθμός αντιπροσωπεύει σχεδόν 1 στους 10 από αυτούς που ήταν ηλικίας 2-17 ετών στον πληθυσμό των ΗΠΑ.
Μεταλλάξεις που σχετίζονται με ασθένειες
Ο Girirajan και οι συνάδελφοί του μελέτησαν άτομα που είχαν μία από τις δύο «μεταλλάξεις που σχετίζονται με ασθένειες» που είναι γνωστό ότι συνδέονται με νευροαναπτυξιακές διαταραχές.
Από τις μεταλλάξεις λείπουν τμήματα γενετικού υλικού στο χρωμόσωμα 16. Η μία μετάλλαξη ονομάζεται 16p11.2 και η άλλη ονομάζεται 16p12.1. Και τα δύο περιλαμβάνονται σε μια «παγκόσμια οθόνη για παιδιά με αναπτυξιακές καθυστερήσεις».
Ο Girirajan εξηγεί ότι στο 95 τοις εκατό των παιδιών που φέρουν 16p12.1, η μετάλλαξη μεταβιβάστηκε από έναν γονέα. Αυτό σημαίνει ότι «οποιαδήποτε διαφορά στα κλινικά χαρακτηριστικά μεταξύ γονέα και παιδιού οφείλεται σε αυτό που έχουν στο γενετικό υπόβαθρο», σημειώνει.
Η ανάλυσή τους διαπίστωσε ότι τα άτομα με οποιαδήποτε από τις πρωτογενείς μεταλλάξεις που έδειξαν επίσης κλινικά συμπτώματα της σχετικής διαταραχής είχαν «σημαντικά περισσότερες μεταλλάξεις στο γενετικό υπόβαθρο» από τους γονείς ή τα αδέλφια που ήταν επίσης «μέλη της οικογένειας φορέα».
Οι ερευνητές αποκάλυψαν επίσης ότι υπήρχε σχέση μεταξύ του αριθμού των μεταλλάξεων και ορισμένων διακριτικών χαρακτηριστικών της σχετικής διαταραχής, όπως το μέγεθος της κεφαλής στην περίπτωση της διαγραφής 16p11.2, η οποία είναι «χαρακτηριστικό της γνωστικής ανάπτυξης».
«Όσο περισσότερες μεταλλάξεις έχετε», σημειώνει ο Girirajan, «τόσο περισσότεροι διαφορετικοί τύποι συνδυασμών έχετε που μπορούν ενδεχομένως να παράγουν κλινικά χαρακτηριστικά».
Στη συνέχεια εξηγεί ότι ενώ η κύρια μετάλλαξη πιθανότατα μεταδίδεται μόνο από έναν γονέα, οι περισσότερες από τις αλλαγές στο γενετικό υπόβαθρο ενός ατόμου προέρχονται και από τους δύο γονείς. αλλά το «παιδί καταλήγει να έχει περισσότερα από αυτά που είχε κάθε γονέας ξεχωριστά».
Η σημασία της οικογενειακής ιστορίας
Θα μπορούσε ακόμη και ότι ο γονέας που δεν πέρασε την πρωτογενή μετάλλαξη είναι αυτός που μεταδίδει τις περισσότερες από τις μεταλλάξεις - που καταλήγουν στο γενετικό υπόβαθρο του ατόμου - που συμβάλλουν στην ανάπτυξη και τα χαρακτηριστικά της νόσου.
"Αυτό μας λέει ότι η λήψη πληροφοριών σχετικά με το οικογενειακό ιστορικό, σχετικά με το γενετικό προφίλ των γονέων, είναι εξαιρετικά χρήσιμη όταν προσπαθείτε να κάνετε μια διάγνωση", προτρέπει ο Girirajan.
Αυτός και οι συνάδελφοί του προτείνουν ότι η πρωταρχική μετάλλαξη είναι αυτό που προκαλεί το άτομο να είναι ευάλωτο στη συγκεκριμένη διαταραχή και το γενετικό υπόβαθρο καθορίζει την πορεία της ανάπτυξης της νόσου και πώς εκδηλώνεται κλινικά.
Θα μπορούσε επίσης να είναι μια πιο περίπλοκη κατάσταση από μια απλή ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση. Θα μπορούσε, για παράδειγμα, ένας τύπος πρωτογενούς μετάλλαξης να κάνει ένα άτομο λιγότερο ευαίσθητο και ένα άλλο να κάνει πιο ευαίσθητο στην ανάπτυξη της νόσου.
Σε αυτήν την περίπτωση, το πρώτο άτομο θα απαιτούσε πολύ περισσότερες μεταλλάξεις στο γενετικό τους υπόβαθρο για να προκαλέσει συμπτώματα τόσο σοβαρά όσο αυτά του δεύτερου ατόμου, του οποίου η κύρια μετάλλαξη θα τα έκανε πιο ευαίσθητα.
Πιο έγκαιρες, ακριβείς προγνώσεις
Με αυτόν τον τρόπο, η πρωτογενής μετάλλαξη θα μπορούσε να μεταδοθεί σε αρκετές γενιές, αλλά τα συμπτώματα παραμένουν ήπια έως ότου ένα παιδί κληρονομήσει επίσης πολλές μεταλλάξεις στο γενετικό τους υπόβαθρο.
Οι ερευνητές σχεδιάζουν τώρα να επεκτείνουν τη μελέτη τους στις περιοχές που δεν κωδικοποιούν το γονιδίωμα. Μέχρι στιγμής, έχουν επικεντρωθεί μόνο στο μικρό ποσοστό που κωδικοποιεί τις πρωτεΐνες.
Ελπίζουν ότι μια μέρα, τα ευρήματά τους θα βοηθήσουν τους κλινικούς ιατρούς να δώσουν καλύτερες πληροφορίες στους ασθενείς τους και να φτάσουν σε πιο ακριβείς προγνώσεις εγκαίρως ώστε η αποκατάσταση να έχει αντίκτυπο νωρίτερα.
Αυτό θα σήμαινε, για παράδειγμα, ότι «ένας ασθενής θα μπορούσε να ξεκινήσει τη λογοθεραπεία ή τη φυσική αποκατάσταση πριν φτάσει η αναπτυξιακή καθυστέρηση», καταλήγει ο Girirajan.
"Η δουλειά μας αποκαλύπτει ότι η πρωταρχική μετάλλαξη πιθανώς ευαισθητοποιεί ένα άτομο σε μια διαταραχή, αλλά η ποσότητα άλλων μεταλλάξεων αλλού στο γονιδίωμα είναι αυτό που καθορίζει πραγματικά τη γνωστική ικανότητα και τα αναπτυξιακά χαρακτηριστικά αυτού του ατόμου."
Santhosh Girirajan
