Mutazioni in "geni essenziali" legate a un maggior rischio di autismo

I geni noti per essere essenziali per la vita - quelli di cui abbiamo bisogno per sopravvivere e prosperare nell'utero - possono svolgere un ruolo significativo nello sviluppo del disturbo dello spettro autistico (ASD), secondo un nuovo studio dei genetisti della Pennsylvania Medicine.

Sulla base di un'analisi genetica di oltre 1.700 famiglie, i ricercatori hanno scoperto che un maggiore livello di mutazioni in questi "geni essenziali" era significativamente collegato a un aumento del rischio di ASD e diminuzione delle abilità sociali. In particolare, i fratelli con ASD avevano livelli molto più elevati di mutazioni dannose nei geni essenziali rispetto ai loro fratelli non affetti. I geni essenziali costituivano anche una frazione significativa dei geni di rischio ASD noti.

La funzione cerebrale può essere particolarmente sensibile a un accumulo di geni mutati, affermano i ricercatori. Pertanto, l'identificazione di set specifici di geni in cui le mutazioni potrebbero innescare un effetto comportamentale aiuterà a far luce su come un tale accumulo può provocare malattie, come l'ASD.

"Questo rende il nostro lavoro più difficile per quanto riguarda il trattamento, ma questi risultati sono assolutamente fondamentali per la nostra comprensione della malattia", ha detto l'autore senior Maja Bucan, Ph.D., professore di genetica presso la Perelman School of Medicine dell'Università della Pennsylvania. "Sappiamo che non è un gene che causa disturbi dello spettro autistico; è uno sfondo di mutazioni, che sappiamo essere importante. Qui, mostriamo di cosa si tratta. "

I risultati suggeriscono che l'ASD deriva da un effetto combinato di molti geni essenziali danneggiati che "lavorano" insieme durante le prime fasi di sviluppo nel grembo materno - già otto settimane dopo il concepimento. L'ASD è ciò che è noto come una malattia poligenica, hanno detto gli autori, in cui molti piccoli effetti genetici contribuiscono a un disturbo.

Per lo studio, i ricercatori hanno analizzato quasi 4.000 geni essenziali e 5.000 geni non essenziali in 2.013 maschi con ASD e 317 femmine con ASD, così come i loro fratelli che non avevano ASD, per exonic de novo noto (iniziato nel bambino) e mutazioni ereditarie.

I ricercatori hanno utilizzato i dati della Simons Simplex Collection, un archivio di campioni genetici di 2.500 famiglie con ASD nell'ambito della Simons Foundation Autism Research Initiative.

Hanno scoperto che quelli con ASD avevano livelli elevati di mutazioni statisticamente significativi nei geni essenziali rispetto ai loro fratelli. Le mutazioni geniche essenziali erano associate a un rischio più elevato di ASD e interruzione del normale comportamento sociale.

In media, quelli con ASD avevano il 44% in più di mutazioni nella prima infanzia e l'1,3% in più di mutazioni ereditarie nei geni essenziali rispetto ai loro fratelli non affetti.

I ricercatori hanno messo insieme un elenco di 29 geni essenziali "ad alta priorità" che sono co-espressi nel cervello umano in via di sviluppo con geni associati all'ASD precedentemente identificati. Tali geni potrebbero servire come obiettivi per futuri studi funzionali e comportamentali che potrebbero non solo aggiungere al crescente corpo di conoscenze sulla malattia, ma anche trattamenti potenzialmente di impatto.

"Abbiamo fornito un altro modo per dare la priorità ai geni dell'autismo", ha detto il primo autore Xiao Ji, uno studente di dottorato nel laboratorio di Bucan. “Ora vediamo che i geni essenziali hanno molte più probabilità di essere associati all'autismo rispetto ai geni non essenziali. Concentrarsi su questo gruppo di geni aiuterà a far luce sulla complessa architettura genetica di questo disturbo ".

Lo studio è pubblicato online sulla rivista Atti della National Academy of Science.

Fonte: Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania