Причины аутизма остаются загадочными. Ученые связывают расстройство аутистического спектра с длинным списком генов, но большинству детей с аутизмом нет известного объяснения.
К картине добавляются два новых исследования, в которых говорится о мутациях, затрагивающих только часть клеток ребенка. Названные мозаичными мутациями, они открывают новые возможности для исследований и в конечном итоге могут стать частью диагностического тестирования детей с аутизмом.
В отличие от мутаций, передаваемых от родителей, мозаичные мутации возникают после зачатия, когда стволовые клетки делятся в эмбрионе и ДНК копируется из клетки в клетку. Мутация в стволовой клетке передается только тем клеткам, которые произошли от нее. В результате получается мозаичный узор, благодаря которому эти мутации и получили свое название. Чем раньше в развитии происходит мутация, тем больше клеток в конечном итоге ее несут, иногда включая клетки мозга .
Два исследования, опубликованные 11 января в журнале Nature Neuroscience , документируют два вида мозаичных мутаций у людей с аутизмом. Первое исследование, проведенное доктором. Рэйчел Родин и Кристофер Уолш из Бостонской детской больницы и доктора. Янмей Доу и Питер Парк из Гарвардской медицинской школы рассмотрели точечные мутации, которые влияют на одну «букву» генетического кода.
Исследователи получили ткань мозга 59 умерших людей с расстройством аутистического спектра и 15 человек контрольной группы — самый большой набор таких образцов, когда-либо изученных. Затем они взяли образцы нескольких клеток мозга и секвенировали весь геном каждой клетки.
Оказалось, что большая часть мозга имеет точечные мутации в виде мозаики. Фактически, по оценкам команды, около половины из нас несут мозаичные мутации как минимум в 2 процентах клеток нашего мозга.
Но у людей с аутизмом мозаичные мутации имели тенденцию попадать в особые участки ДНК, известные как «усилители». Это ключ к функционированию клеток мозга, потому что они регулируют, включен или выключен ген.
«В мозге людей с аутизмом мутации накапливаются в процессе развития с той же скоростью, что и у других людей, но с большей вероятностью они попадут в область энхансера», — объясняет доктор Родин. «Мы думаем, что усилители генов более восприимчивы к мутациям во время деления клеток в эмбрионе, потому что они, как правило, находятся в ДНК, которая более подвержена физическому воздействию».
Доктор Уолш, руководитель отдела генетики и геномики в Boston Children’s, хочет лучше понять, как мутации в усилителях ДНК влияют на клетки мозга.
«Это скрытый вид мутации, который вы не видите при типичном диагностическом секвенировании, и он может помочь объяснить аутизм у некоторых людей», — говорит он.