Autismeprognose: Foreldrenes gener er 'utrolig nyttige'
Mens et hovedrisikegen kan gjøre et individ utsatt for autisme eller en annen nevroutviklingsforstyrrelse, er det hele samlingen av tilhørende endringer i deres DNA som avgjør om de utvikler det og hvor alvorlig det blir.
Dette var konklusjonen forskere kom til etter å ha analysert utviklings-, kognitiv- og genom-sekvenseringsdata fra hundrevis av mennesker med kjente risikogener sammen med foreldrenes og søskenens.
De antyder at funnene deres forklarer hvorfor to personer som bærer det samme risikogenet, også kjent som "primær mutasjon", kan ha svært forskjellige symptomer på den assosierte nevroutviklingsforstyrrelsen.
"For eksempel," sier seniorstudieforfatter Santhosh Girirajan, lektor i biokjemi og molekylærbiologi ved Pennsylvania State University i University Park, "når foreldre og barn har den samme primære mutasjonen, men bare barnet utvikler sykdommen."
Han forklarer at når man diagnostiserer en lidelse som autisme, har fokuset på å finne årsaken en tendens til å være på å identifisere "den ene primære mutasjonen."
Denne tilnærmingen forklarer imidlertid ikke hvorfor mange mennesker med samme primære mutasjon kan ha vidt forskjellige symptomer.
"Genetiske sekvenseringsverktøy kan avsløre et stort antall mutasjoner i en persons genom," bemerker han.
Forskerne har nå publisert funnene i tidsskriftet Genetikk i medisin.
Autisme og ADHD
Nevroutviklingsforstyrrelser er "vanlige og utbredte" tilstander som påvirker bevegelse, språk, sosiale ferdigheter, kommunikasjon og følelser.
Typiske eksempler inkluderer autisme - eller, mer nøyaktig, autism spectrum disorder (ASD) - og oppmerksomhetsunderskudd hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD).
Slike lidelser kan spores til tidlig vekst og utvikling av hjernen. Imidlertid er de eksakte årsakene ukjente. Det antas at genetiske, miljømessige og biologiske faktorer er involvert.
Mennesker med ASD møter utfordringer i å kommunisere og samhandle, så vel som å forstå og uttrykke følelser.
De reagerer ofte, lærer og tar hensyn til andre, og de kan også gjenta spesiell atferd og foretrekker å ha de samme daglige rutinene. Skiltene begynner vanligvis tidlig i livet og fortsetter gjennom voksen alder.
Noen mennesker med ASD kan klare seg godt alene, mens andre kan trenge mye støtte i det daglige.
Centers for Disease Control and Prevention (CDC) anslår at omtrent 1 av 59 barn har ASD i USA, og at gutter er omtrent fire ganger mer sannsynlig å bli diagnostisert med det enn jenter.
ADHD er "en av de vanligste" nevrologiske lidelsene hos barn. Det blir ofte diagnostisert i barndommen og varer vanligvis til voksen alder.
I tillegg til at barn blir "altfor aktive", kan ADHD forstyrre deres evne til å være oppmerksom og kontrollere impulsiv atferd uten å tenke på konsekvensene.
En nasjonal undersøkelse avslørte at det i 2016 var rundt 6,1 millioner barn i USA som noen gang hadde blitt diagnostisert med ADHD; denne figuren representerer nesten 1 av 10 av alle i alderen 2-17 år i den amerikanske befolkningen.
Sykdomsassosierte mutasjoner
Girirajan og hans kolleger studerte individer som hadde en av to "sykdomsassosierte mutasjoner" som er kjent for å være knyttet til nevroutviklingsforstyrrelser.
Mutasjonene mangler seksjoner av genetisk materiale på kromosom 16. Den ene mutasjonen kalles 16p11.2, og den andre heter 16p12.1. Disse er begge inkludert på en "global skjerm for barn med utviklingsforsinkelser."
Girirajan forklarer at mutasjonen har blitt overført fra en forelder hos 95 prosent av barna som bærer 16p12.1. Dette betyr at "enhver forskjell i kliniske trekk mellom foreldre og barn skyldes det de har i den genetiske bakgrunnen," bemerker han.
Analysen deres viste at personer med en av de primære mutasjonene som også viste kliniske tegn på den assosierte lidelsen hadde "signifikant flere mutasjoner i den genetiske bakgrunnen" enn foreldre eller søsken som også var "bærerfamiliemedlemmer."
Etterforskerne avslørte også at det var en sammenheng mellom antall mutasjoner og visse særegne trekk ved den assosierte lidelsen, for eksempel hodestørrelse i tilfelle 16p11.2-sletting, som er et "trekk ved kognitiv utvikling."
"Jo flere mutasjoner du har," merker Girirajan, "jo flere forskjellige kombinasjoner har du som potensielt kan gi kliniske egenskaper."
Han fortsetter med å forklare at selv om den primære mutasjonen sannsynligvis bare videreføres av en av foreldrene, kommer de fleste endringene i individets genetiske bakgrunn fra begge foreldrene; men "barnet ender opp med å ha mer enn hva en av foreldrene hadde hver for seg."
Betydningen av familiehistorie
Det kan til og med være at foreldrene som ikke videreformidlet den primære mutasjonen, er den som viderefører de fleste mutasjonene - som ender i individets genetiske bakgrunn - som bidrar til sykdomsutvikling og funksjoner.
"Dette forteller oss at det å få informasjon om familiehistorie, om foreldrenes genetiske profil, er utrolig nyttig når vi prøver å stille en diagnose," oppfordrer Girirajan.
Han og hans kolleger antyder at den primære mutasjonen er det som primerer individet til å være utsatt for den spesielle forstyrrelsen, og den genetiske bakgrunnen setter forløpet for sykdomsutvikling og hvordan den manifesterer seg klinisk.
Det kan også være en mer kompleks situasjon enn en enkel på eller av. Det kan for eksempel være at en type primærmutasjon gjør en person mindre følsom, og en annen gjør en annen mer følsom for å utvikle sykdommen.
I så fall vil det første individet kreve mange flere mutasjoner i sin genetiske bakgrunn for å produsere symptomer som er så alvorlige som det andre individet, hvis primære mutasjon vil gjøre dem mer følsomme.
Mer aktuelle, nøyaktige prognoser
På denne måten kan den primære mutasjonen overføres i flere generasjoner, men symptomene forblir milde inntil et barn tilfeldigvis også arver mange mutasjoner i sin genetiske bakgrunn.
Forskerne planlegger nå å utvide studien til de ikke-kodende områdene i genomet. Så langt har de bare fokusert på den lille prosentandelen som koder for proteiner.
De håper at en dag vil funnene deres hjelpe klinikere med å gi bedre informasjon til pasientene og nå mer nøyaktige prognoser i tide for at rehabilitering skal få innvirkning tidligere.
Dette vil for eksempel bety at "en pasient kan begynne logoped eller fysisk rehabilitering før utviklingsforsinkelsen treffer," avslutter Girirajan.
"Vårt arbeid avslører at den primære mutasjonen sannsynligvis sensibiliserer en person for en lidelse, men mengden av andre mutasjoner andre steder i genomet er det som faktisk bestemmer den kognitive evnen og utviklingsmessige funksjoner hos den personen."
Santhosh Girirajan
