Fehlende Gene bei Menschen mit Autismus wahrscheinlicher

Forscher haben herausgefunden, dass Menschen, bei denen eine Autismus-Spektrum-Störung (ASD) diagnostiziert wurde, mit größerer Wahrscheinlichkeit Gendeletionen aufweisen als Menschen ohne diese Störung.

Das bedeutet, dass diese Personen - 7 Prozent der Studiengruppe - eine Kopie eines oder mehrerer Gene hatten, wenn sie zwei hätten haben sollen, stellten Forscher der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York City fest.

"Dies ist der erste Befund, dass kleine Deletionen, die ein oder zwei Gene betreffen, bei Autismus häufig vorkommen und dass diese Deletionen zum Risiko der Entwicklung der Störung beitragen", sagte der leitende Forscher der Studie, Joseph D. Buxbaum, Ph.D. , Professor für Psychiatrie, Genetik und Genomwissenschaften sowie Neurowissenschaften.

"Diese Schlussfolgerung muss in anderen unabhängigen ASD-Stichproben erweitert werden, damit wir wirklich verstehen können, wie sich das Risiko manifestiert."

Dieser Prozess läuft laut Buxbaum derzeit. Das Autism Sequencing Consortium, das aus mehr als 25 Institutionen besteht, erhielt von den National Institutes of Health einen Zuschuss in Höhe von 7 Millionen US-Dollar, um die Genome von Tausenden von ASD-Personen am Mount Sinai weiter zu analysieren.

Autismus, von dem etwa 1 Prozent der Bevölkerung betroffen ist, ist eine Entwicklungsstörung, die vermutlich durch ein komplexes Zusammenspiel von genetischen und Umweltfaktoren verursacht wird. Obwohl die Störung vererbt werden kann, kann die Mehrzahl der Autismusfälle laut Buxbaum nicht auf bekannte vererbte Ursachen zurückgeführt werden.

Während Untersuchungen gezeigt haben, dass es bis zu 1.000 Gene oder Genomregionen geben kann, die zum Autismus beitragen, haben die meisten Studien entweder nach Einzelpunktmutationen - einer Änderung eines einzelnen DNA-Buchstabens auf einem Gen - oder nach großen Bereichen des Genoms gesucht , viele Gene umfassend, das ist verändert.

Für ihre Studie untersuchten die Forscher das Genom von Hunderten von Personen mithilfe der Gensequenzierungstechnologie. Sie suchten nach einer kleinen Variation der Kopienzahl - der Deletion oder Duplikation von Genen - zwischen Personen mit Autismus und einer Kontrollgruppe von Personen ohne Störung.

Um die Studie durchzuführen, verwendeten sie die Exomsequenzierung, um alle 22.000 menschlichen Gene im Probensatz zu untersuchen. Anschließend analysierten sie diese Daten mit dem Programm eXome Hidden Markov Model (XHMM). Zusammen sind die Werkzeuge die ersten, die nach Angaben der Forscher Deletionen oder Additionen in Gengröße im Genom finden können.

"Dies gibt uns zum ersten Mal die Möglichkeit, einen Test aus einer Blutprobe durchzuführen und ihn mit einem Referenzgenom zu vergleichen, um nach Mutationen und kleinen Variationen der Kopienzahl bei Patienten zu suchen", erklärte Buxbaum.

Die Forscher analysierten eine Datenbank mit 431 Autismusfällen und 379 übereinstimmenden Kontrollen mit insgesamt 811 Personen. Sie fanden 803 Gendeletionen in der autistischen Gruppe und 583 Deletionen in der Kontrollgruppe. Sie fanden auch heraus, dass Menschen mit Autismus eine größere Wahrscheinlichkeit hatten, mehrere kleine Deletionen zu haben.

"Es ist jetzt bekannt, dass die unvollständige Genkopienzahl eine der Hauptursachen für die Variabilität zwischen Menschen ist", sagte Buxbaum.

„Einer der Gründe, warum wir uns voneinander unterscheiden, sind Genadditionen oder -deletionen, die häufig vererbt werden. Aber von den zusätzlichen Deletionen, die wir bei ASD sehen, sind nicht alle auf genetische Vererbung zurückzuführen. Einige treten während der Entwicklung der Eizelle oder des Spermas auf, und Deletionen, die sich auf diese Weise entwickeln, sind tendenziell mit der Störung verbunden. “

Die Forscher fanden heraus, dass ein signifikanter Anteil der Gendeletionen bei Menschen mit Autismus mit Autophagie zusammenhängt, einem Prozess, der die Zellen gesund hält, indem Membranen und Organellen ersetzt werden.

"Es gibt einen guten Grund zu der Annahme, dass Autophagie für die Entwicklung des Gehirns wirklich wichtig ist, da das Gehirn viel mehr Synapsen produziert, als es benötigt, und der Überschuss zurückgeschnitten werden muss", sagte Buxbaum. „Zu viele oder zu wenige Synapsen haben den gleichen Effekt, dass die Kommunikation nicht sehr gut funktioniert. Dies könnte bedeuten, dass einige synaptische Verbindungen zu spät eingehen und sich möglicherweise nicht richtig verfestigen. “

Die Forscher sagen, sie glauben an die Ergebnisse, die in der American Journal of Human Geneticswird klinische Bedeutung haben.

"Variationen der Anzahl der Schlüsselkopien - solche, die in einer autistischen Population konsistent auftreten - können sich auf Gentests auswirken", schloss Buxbaum.

Quelle: Das Mount Sinai Krankenhaus / Mount Sinai School of Medicine