Mutationen in „essentiellen Genen“ sind mit einem höheren Risiko für Autismus verbunden
Gene, von denen bekannt ist, dass sie lebenswichtig sind - diejenigen, die wir brauchen, um im Mutterleib zu überleben und zu gedeihen -, könnten laut einer neuen Studie von Genetikern der Pennsylvania Medicine eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung der Autismus-Spektrum-Störung (ASD) spielen.
Basierend auf einer genetischen Analyse von mehr als 1.700 Familien stellten die Forscher fest, dass ein höheres Maß an Mutationen in diesen „essentiellen Genen“ signifikant mit einem erhöhten Risiko für ASD und einer Verringerung der sozialen Fähigkeiten verbunden war. Insbesondere hatten Geschwister mit ASD im Vergleich zu ihren nicht betroffenen Geschwistern ein viel höheres Maß an schädlichen Mutationen in essentiellen Genen. Essentielle Gene machten auch einen signifikanten Anteil der bekannten ASD-Risikogene aus.
Die Gehirnfunktion kann besonders empfindlich auf eine Anhäufung mutierter Gene reagieren, sagen die Forscher. Die Identifizierung spezifischer Sätze von Genen, in denen Mutationen einen Verhaltenseffekt auslösen könnten, wird daher Aufschluss darüber geben, wie eine solche Akkumulation zu Krankheiten wie ASD führen kann.
"Dies erschwert unsere Arbeit in Bezug auf die Behandlung, aber diese Ergebnisse sind absolut entscheidend für unser Verständnis der Krankheit", sagte die leitende Autorin Maja Bucan, Ph.D., Professorin für Genetik an der Perelman School of Medicine an der Universität von Pennsylvania. "Wir wissen, dass es nicht ein Gen ist, das Autismus-Spektrum-Störungen verursacht. Es ist ein Hintergrund von Mutationen, von dem wir wissen, dass er wichtig ist. Hier zeigen wir, was dieser Hintergrund ist. “
Die Ergebnisse legen nahe, dass ASD auf einer kombinierten Wirkung vieler geschädigter essentieller Gene beruht, die bereits in den frühen Entwicklungsstadien im Mutterleib - bereits acht Wochen nach der Empfängnis - „zusammenarbeiten“. ASD ist eine so genannte polygene Krankheit, bei der viele kleine Geneffekte zu einer Störung beitragen.
Für die Studie analysierten die Forscher fast 4.000 essentielle Gene und 5.000 nicht essentielle Gene bei 2.013 Männern mit ASD und 317 Frauen mit ASD sowie ihren Geschwistern ohne ASD auf bekanntes Exonic de novo (begann beim Kind) und vererbte Mutationen.
Die Forscher verwendeten Daten aus der Simons Simplex Collection, einem Aufbewahrungsort für genetische Proben aus 2.500 Familien mit ASD im Rahmen der Autismus-Forschungsinitiative der Simons Foundation.
Sie fanden heraus, dass diejenigen mit ASD im Vergleich zu ihren Geschwistern statistisch signifikant erhöhte Mutationen in essentiellen Genen aufwiesen. Die essentiellen Genmutationen waren mit einem höheren Risiko für ASD und einer Störung des normalen Sozialverhaltens verbunden.
Im Durchschnitt hatten Menschen mit ASD 44 Prozent mehr Mutationen im frühen Kindesalter und 1,3 Prozent mehr vererbte Mutationen in essentiellen Genen als ihre nicht betroffenen Geschwister.
Die Forscher stellten eine Liste von 29 essentiellen Genen mit „hoher Priorität“ zusammen, die im sich entwickelnden menschlichen Gehirn zusammen mit zuvor identifizierten ASD-assoziierten Genen exprimiert werden. Solche Gene könnten als Ziele für zukünftige Funktions- und Verhaltensstudien dienen, die nicht nur das wachsende Wissen über die Krankheit erweitern, sondern auch potenziell wirksame Behandlungen ermöglichen könnten.
"Wir haben eine andere Möglichkeit bereitgestellt, Autismus-Gene zu priorisieren", sagte der Erstautor Xiao Ji, ein Doktorand in Bucans Labor. „Wir sehen jetzt, dass essentielle Gene viel häufiger mit Autismus assoziiert werden als nicht essentielle Gene. Wenn Sie sich auf diese Gruppe von Genen konzentrieren, können Sie die komplexe genetische Architektur dieser Störung besser beleuchten. “
Die Studie wird online in der Zeitschrift veröffentlicht Verfahren der National Academy of Science.
Quelle: Perelman School of Medicine, Universität von Pennsylvania
