Επιστήμονες εντόπισαν ένα κοινό γενετικό ελάττωμα που συνδέεται με τον αυτισμό, αυξάνοντας τις ελπίδες για μια νέα γενιά στοχευμένων θεραπειών.
Αν και είναι από καιρό γνωστό ότι ο αυτισμός είναι συχνά κληρονομικός, δεν ήταν σαφές πώς ακριβώς οι κληρονομικές αλλαγές στο DNA οδηγούν στην πάθηση.
Τώρα, ερευνητές του Πανεπιστημίου του Kobe στην Ιαπωνία ανακάλυψαν ότι πολλές από τις μεταλλάξεις που σχετίζονται με τον αυτισμό φαίνεται να διαταράσσουν το φυσικό σύστημα «συντήρησης» του εγκεφάλου, δηλαδή την εσωτερική διαδικασία που απομακρύνει τα απόβλητα και τα κατεστραμμένα υλικά, επιτρέποντας στα εγκεφαλικά κύτταρα να λειτουργούν όπως πρέπει.
Όταν αυτό το σύστημα καθαρισμού δεν λειτουργεί, όπως υποδηλώνει η μελέτη σε πολλές περιπτώσεις αυτισμού, τα απόβλητα αρχίζουν να συσσωρεύονται μέσα στα νευρικά κύτταρα, βλάπτοντας την ικανότητά τους να στέλνουν και να λαμβάνουν σήματα.
Αυτή η δυσλειτουργία μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση ορισμένων από τα βασικά χαρακτηριστικά του αυτισμού, όπως οι δυσκολίες στη μάθηση, τη γλώσσα και την κοινωνική αλληλεπίδραση.
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell Genomics, επικεντρώθηκε στον προσδιορισμό του ρόλου των διαφορετικών γενετικών παραλλαγών υψηλού κινδύνου στον εγκέφαλο.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και χρόνια ότι ορισμένες γενετικές μεταλλάξεις είναι πιο συχνές σε άτομα με αυτισμό, αλλά μέχρι τώρα δεν υπήρχε τυποποιημένος τρόπος για τη μελέτη των επιπτώσεων αυτών των μεταλλάξεων στο εργαστήριο.
Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, η ομάδα του Κόμπε δημιούργησε μια βιβλιοθήκη με 63 ειδικά σχεδιασμένες κυτταρικές σειρές, ομάδες κυττάρων που καλλιεργήθηκαν στο εργαστήριο και είναι γενετικά πανομοιότυπες, επιτρέποντας στους ερευνητές να διεξάγουν συνεπή πειράματα.
Κάθε σειρά έφερε μία από τις γενετικές μεταλλάξεις που συνδέονται πιο στενά με τις διαταραχές του αυτιστικού φάσματος (ASC).
Αυτά τα κύτταρα δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα ποντικιών, τα οποία έχουν τη μοναδική ικανότητα να αναπτύσσονται σε οποιοδήποτε είδος ιστού του σώματος, συμπεριλαμβανομένων των εγκεφαλικών κυττάρων.
Δεν χρησιμοποιήθηκαν ανθρώπινα έμβρυα.
Για να εισαγάγουν τις μεταλλάξεις, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την CRISPR, μια τεχνολογία γονιδιακής επεξεργασίας που επιτρέπει την πραγματοποίηση ακριβών αλλαγών στο DNA.
Αυτό επέτρεψε στην ομάδα να μοντελοποιήσει αποτελεσματικά τον αυτισμό στο εργαστήριο, δημιουργώντας αυτό που ορισμένοι ερευνητές περιγράφουν ως «αυτισμό σε...τρυβλίο».
Από αυτά τα τροποποιημένα κύτταρα, η ομάδα κατάφερε να αναπτύξει διάφορους τύπους εγκεφαλικού ιστού και ακόμη και να δημιουργήσει ενήλικα ποντίκια με τις ίδιες μεταλλάξεις, αποκτώντας έτσι ένα ισχυρό μέσο για να μελετήσει πώς οι γενετικές αλλαγές επηρεάζουν τόσο τη δομή του εγκεφάλου όσο και τη συμπεριφορά με την πάροδο του χρόνου.
Αυτό που ανακάλυψαν ήταν εντυπωσιακό. Σε πολλές από τις μεταλλάξεις, προέκυψε ένα κοινό πρόβλημα: το σύστημα απομάκρυνσης των αποβλήτων του εγκεφάλου δεν λειτουργούσε σωστά.
Τα εγκεφαλικά κύτταρα, ιδίως οι νευρώνες, που μεταφέρουν ηλεκτρικά σήματα και ελέγχουν τη σκέψη, τα συναισθήματα και τη συμπεριφορά, δυσκολεύονταν να απαλλαγούν από ελαττωματικά εσωτερικά συστατικά.
Όπως αναφέρει η μελέτη, «η έλλειψη ποιοτικού ελέγχου αυτών των πρωτεϊνών μπορεί να είναι αιτιολογικός παράγοντας των νευρωνικών ανωμαλιών».
Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι αυτό είναι «ιδιαίτερα ενδιαφέρον, καθώς η τοπική παραγωγή πρωτεϊνών είναι ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των νευρώνων».
Με απλά λόγια, οι νευρώνες παράγουν συνεχώς νέα συστατικά για να τους βοηθήσουν να στέλνουν μηνύματα.
Αλλά αν δεν μπορούν να απομακρύνουν τα παλιά ή τα χαλασμένα μέρη, το σύστημα φράζει και αρχίζει να δυσλειτουργεί, διαταράσσοντας ενδεχομένως τα εγκεφαλικά δίκτυα που υποστηρίζουν την επικοινωνία, τη μάθηση και την κοινωνική ανάπτυξη.
Οι επιπτώσεις μπορεί να υπερβαίνουν τον αυτισμό.
Πολλές από τις ίδιες γενετικές μεταλλάξεις βρίσκονται επίσης σε άτομα με άλλες ψυχικές διαταραχές, όπως η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή.
Όπως σημειώνουν οι συγγραφείς: «Είναι ενδιαφέρον ότι οι γενετικές παραλλαγές που μελετήσαμε εμπλέκονται επίσης σε άλλες νευροψυχιατρικές διαταραχές, όπως η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή.
«Έτσι, αυτή η βιβλιοθήκη μπορεί να είναι χρήσιμη και για τη μελέτη άλλων παθήσεων.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι με την καλύτερη κατανόηση του ρόλου αυτών των μεταλλάξεων, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να εντοπίσουν νέους στόχους για φάρμακα και, τελικά, να αναπτύξουν θεραπείες προσαρμοσμένες στο μοναδικό γενετικό προφίλ κάθε ατόμου.
Αν και η κλινική εφαρμογή είναι πιθανό να απέχει ακόμη χρόνια, η ανακάλυψη αυτή σηματοδοτεί μια στροφή στην έρευνα για τον αυτισμό, καθώς ξεπερνά την απλή ανίχνευση γονιδίων κινδύνου και αποκαλύπτει τη βιολογική αλυσίδα των γεγονότων που μπορεί να προκαλέσουν την πάθηση.
Η έρευνα του Πανεπιστημίου της Κόμπε δεν είναι η πρώτη που εξετάζει τις γενετικές συνδέσεις με την πάθηση για να δώσει απαντήσεις.
Νωρίτερα φέτος, ειδικοί διαπίστωσαν ότι ορισμένες περιπτώσεις αυτισμού μπορεί να προκαλούνται από τη γενετική πάθηση μυοτονική δυστροφία τύπου 1 (DM1).
Τα άτομα με αυτή την ελάχιστα γνωστή γενετική πάθηση διαπιστώθηκε ότι έχουν 14 φορές περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν αυτισμό.
Άλλες μελέτες έχουν υποδείξει ότι περιβαλλοντικοί παράγοντες θα μπορούσαν να είναι μια πιθανή αιτία του αυτισμού.
Πέρυσι, έρευνα διαπίστωσε ότι ένα κοινό πρόσθετο πλαστικού που βρίσκεται σε όλα τα προϊόντα, από τις πιπίλες μέχρι τα μεταλλικά σκεύη, συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο αυτισμού στα αγόρια. Συγκεκριμένα, φάνηκε ότι τα υψηλότερα επίπεδα της χημικής ουσίας δισφαινόλη Α (BPA) στα ούρα εγκύων γυναικών υπερτριπλασίαζαν τις πιθανότητες ενός αγοριού να εμφανίσει συμπτώματα αυτισμού μέχρι την ηλικία των δύο ετών.
Τα ίδια αγόρια είχαν έξι φορές περισσότερες πιθανότητες να διαγνωστούν με αυτισμό μέχρι την ηλικία των 11 ετών, σε σύγκριση με εκείνα των οποίων οι μητέρες είχαν χαμηλότερα επίπεδα BPA κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
Η χημική ουσία BPA χρησιμοποιείται, μεταξύ άλλων, για τη σκλήρυνση των πλαστικών και την πρόληψη της σκουριάς των μετάλλων.
Έχει επίσης χαρακτηριστεί ως χημική ουσία που «αλλάζει το φύλο», λόγω του προφανούς ρόλου της στην πρόκληση ορμονικών και σεξουαλικών διαταραχών σε ανθρώπους, ψάρια και άλλα είδη.
