Τα τελευταία χρόνια, οι ερευνητές έχουν επιβεβαιώσει ότι οι μεταλλάξεις γονιδίων που εμφανίζονται για πρώτη φορά, που ονομάζονται de novo μεταλλάξεις, συμβάλλουν στο ένα τρίτο περίπου των περιπτώσεων διαταραχής του φάσματος του αυτισμού (ASD). Σε μια νέα μελέτη, μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο έχει εντοπίσει έναν ένοχο που μπορεί να εξηγήσει μερικούς από τους υπόλοιπους κινδύνους: σπάνιες κληρονομούμενες παραλλαγές σε περιοχές μη κωδικοποιητικού DNA.
Οι πρόσφατα ανακαλυμμένοι παράγοντες κινδύνου διαφέρουν από τις γνωστές γενετικές αιτίες του αυτισμού με δύο σημαντικούς τρόπους. Πρώτον, αυτές οι παραλλαγές δεν μεταβάλλουν άμεσα τα γονίδια αλλά αντίθετα διαταράσσουν τα γειτονικά στοιχεία ελέγχου του DNA που ενεργοποιούν και απενεργοποιούν τα γονίδια, που ονομάζονται cis-ρυθμιστικά στοιχεία ή CREs. Δεύτερον, αυτές οι παραλλαγές δεν εμφανίζονται ως νέες μεταλλάξεις σε παιδιά με αυτισμό, αλλά αντ ‘αυτού κληρονομούνται από τους γονείς τους.
“Για δέκα χρόνια γνωρίζουμε ότι οι γενετικές αιτίες του αυτισμού αποτελούνται εν μέρει από de novo μεταλλάξεις στις πρωτεϊνικές αλληλουχίες των γονιδίων”, δήλωσε ο Jonathan Sebat, καθηγητής ψυχιατρικής, κυτταρικής και μοριακής ιατρικής και παιδιατρικής στο UC San Diego School of Medicine επικεφαλής του Κέντρου Γονιδιωματικής Ψυχιατρικής Γονιδιωματικής του Beyster. “Ωστόσο, οι γονιδιακές αλληλουχίες αντιπροσωπεύουν μόνο το 2% του γονιδιώματος.”
Για να ερευνήσει το άλλο 98% του γονιδιώματος στην ASD, ο Sebat και οι συνεργάτες του ανέλυσαν τα πλήρη γονιδιώματα των 9.274 ατόμων από 2.600 οικογένειες. Χίλιες αλληλουχίες προσδιορίστηκαν στο Σαν Ντιέγκο στην Human Longevity Inc. (HLI) και στην Illumina Inc. και οι αλληλουχίες DNA αναλύθηκαν στο κέντρο υπερυπολογιστών του San Diego στο UC San Diego. Αυτά τα δεδομένα στη συνέχεια συνδυάστηκαν με άλλες μεγάλες μελέτες από τη συλλογή Simons Simplex και το Autism Speaks MSSNG Ολοκληρωμένου Γονιδιώματος Sequencing Project.
Οι ερευνητές ανέλυσαν δομικές παραλλαγές, διαγραμμένα ή αναπαραγόμενα τμήματα DNA που διαταράσσουν ρυθμιστικά στοιχεία γονιδίων, που ονομάζονται CRE-SV. Από τα πλήρη γονιδιώματα των οικογενειών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα CRE-SV που κληρονομούνται από τους γονείς συνέβαλαν επίσης στην ASD.
“Επίσης, διαπιστώσαμε ότι οι CRE-SVs κληρονομούνταν κυρίως από τους πατέρες, κάτι που ήταν έκπληξη”, δήλωσε ο συν-πρώτος συγγραφέας William M. Brandler, PhD, μεταδιδακτορικός μελετητής στο εργαστήριο Sebat στο UC San Diego και βιοπληροφορική επιστήμονας στο HLI.
“Οι προηγούμενες μελέτες έχουν βρει στοιχεία που αποδεικνύουν ότι ορισμένες παραλλαγές κωδικοποίησης πρωτεϊνών κληρονομούνται κυρίως από μητέρες, ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως φαινόμενο μητρικής προέλευσης. Το φαινόμενο της πατρικής προέλευσης που παρατηρούμε για μη κωδικοποιητικές παραλλαγές υποδεικνύει ότι η κληρονομική γενετική συμβολή από μητέρες και πατέρες μπορεί να είναι ποιοτικά διαφορετικά. “
Ο Sebat είπε ότι η τρέχουσα έρευνα δεν εξηγεί με βεβαιότητα ποιος μηχανισμός καθορίζει αυτά τα αποτελέσματα γονικής προέλευσης, αλλά έχει προτείνει ένα εύλογο μοντέλο. “Υπάρχει ευρύ φάσμα γενετικών παραλλαγών στον ανθρώπινο πληθυσμό, με παραλλαγές κωδικοποίησης που έχουν ισχυρές επιδράσεις και παραλλαγές χωρίς κωδικοποίηση που έχουν ασθενέστερη επίδραση”. “Εάν οι άνδρες και οι γυναίκες διαφέρουν ως προς την ικανότητά τους να ανέχονται τέτοιες παραλλαγές, αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει τα αποτελέσματα της μητρικής προέλευσης που βλέπουμε».