Forscher finden Genmutationen, die ein Schlüssel zum Autismus sein können

MITTWOCH, 4. April 2012 (HealthDay News) - Genetische Mutationen, die spontan entstehen und nicht über Generationen weitergegeben werden, könnten eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Autismus spielen , so eine neue Studie.

Drei Forscherteams sequenzierten die Gene von Kindern mit sporadischem Autismus, dh sie liefen nicht in ihren Familien und verglichen die Sequenzen mit denen ihrer Eltern und Geschwister. Ihre Ergebnisse wurden in drei separaten Artikeln am 4. April in der Zeitschrift Natur veröffentlicht.

"Wir fanden heraus, dass 15 bis 20 Prozent der sporadischen Patienten durch" de novo "[oder spontane] Mutationen erklärt werden können. "sagte Evan Eichler, Professor für Genomwissenschaften an der Universität von Washington in Seattle, der eine der Studien leitete.

Insgesamt identifizierten die Forscher Hunderte von spontanen Mutationen in Gensequenzen, von denen sie vorhergesagt hatten, dass sie die Funktion der Gene stören würden die Kinder mit Autismus. Die meisten von ihnen wurden nur bei einzelnen Patienten gefunden.

Die gute Nachricht laut Eichler ist, dass die Vielzahl der betroffenen Gene zu einer Handvoll von Pfaden gehört, die zum Beispiel in Entwicklung oder Kognition involviert sind. Dies legt nahe, dass Mutationen in einer Vielzahl von Genen eine ähnliche biologische Wirkung haben könnten.

"Diese Art von Untersuchung ist von enormem Wert für das Verständnis der genetischen Architektur des Risikos für Autismus", sagte Andy Shih, Vice President of Scientific Affairs bei Autism Speaks, eine nationale Interessengruppe.

"Wir können wahrscheinlich genetische Risikofaktoren erklären, die bei weniger als 30 Prozent der Bevölkerung zu Autismus führen könnten", fügte Shih hinzu.

Autismus-Spektrum-Störungen, die beides beinhalten milde und ernste Formen von Autismus, betreffen eines von 88 Kindern in den Vereinigten Staaten, nach nur-aktualisierten Statistiken der US-Zentren für Seuchenkontrolle und Prävention.

Die Studie von Eichler führte 677 Personen aus jeweils 209 verschiedenen Familien mit einem Kind, das sporadischen Autismus hatte. Die Forscher fanden insgesamt 126 spontane Mutationen, von denen sie vorhergesagt hatten, dass sie die Gene, in denen sie aufgetreten sind, stark beeinflussen würden.

Eichlers Team stützte sich auf Proben aus der Simons Simplex Collection, einem landesweiten Projekt, das Blut und DNA von Kindern sammelt sporadischer Autismus und ihre nicht betroffenen Familienmitglieder.

Eine zweite Studie, die von Forschern der Yale University in New Haven, Connecticut, geleitet wurde, untersuchte 238 Familien aus dem Simons-Projekt, von denen einige sich mit Eichlers Studie überschnitten. Sie identifizierten 125 De-novo-Mutationen, die das Auslesen von Genen bei Kindern mit Autismus und 87 bei ihren nicht betroffenen Geschwistern verändern würden.

Die dritte Studie im Trio ergab, dass knapp die Hälfte der Kinder mit und ohne Autismus auslesefähig waren spontane Mutationen, aber die Mutationsrate war vergleichbar zwischen Kindern mit Autismus und ihren nicht betroffenen Geschwistern. Diese Studie wurde von Forschern an der Harvard Medical School, Massachusetts General Hospital in Boston und dem Broad Institute in Cambridge, Massachusetts, geleitet und 175 Kinder mit Autismus und ihre Eltern beteiligt.

Insgesamt deutet diese Forschungsarbeit, dass die Die Häufigkeit von de novo-Mutationen ist bei Kindern mit Autismus nicht signifikant höher, aber die Arten von Mutationen, die zufällig auftreten, sind bei Kindern mit Autismus schädlicher als bei ihren nicht betroffenen Geschwistern, sagte Eichler.

Auch Eichlers Team gefunden dass De-novo-Mutationen viermal so wahrscheinlich auf DNA-Strängen liegen, die vom Vater geerbt wurden, und dass die Anzahl der Mutationen mit dem Alter des Vaters zunimmt.

Der mögliche väterliche Einfluss deutet darauf hin, dass viele der De-novo-Mutationen aus dem Geschlecht des Vaters stammen Zellen, die zu Sperma führen. Vermutlich sind Mutationen eher in väterlichen als in mütterlichen Geschlechtszellen vorhanden, da väterliche Zellen sich während der Lebenszeit eines Mannes weiter teilen, was ihnen mehr Chancen gibt, Mutationen aufzunehmen.

Obwohl die Verbindung zum väterlichen Alter mit einigen epidemiologischen Studien einhergeht, die bei Kindern älterer Eltern höhere Autismusraten gefunden haben, spielt sie wahrscheinlich nur bei bescheidenen 10 Prozent der Patienten eine Rolle, sagte Eichler.

Aus den drei Studien Mutationen in zwei Genen, die als CHD8 und KATNAL2 bezeichnet werden, erwiesen sich als wahrscheinlichste Risikofaktoren für Autismus, da sie bei mehr als einem Patienten gefunden wurden. "Fast nie haben wir den Blitz zweimal an derselben Stelle getroffen", sagte Eichler.

Im Gegensatz zu den unzähligen Mutationen in Genen, die an der neuronalen Entwicklung beteiligt sind, könnten diese Mutationen universellere Auswirkungen auf die Regulation von Genexpression, Zellwachstum und Differenzierung haben

Diese beiden Gene gehörten auch zu den 49 Genen, die auf den gleichen biologischen Weg fielen, fand Eichlers Team. "Dieser ist ein Monsterweg", sagte Eichler, weil er die größte Anzahl identifizierter De-novo-Mutationen beinhaltet.

Die in dieser Studie identifizierten Genmutationen "unterstreichen, dass Autismus ein komplexes Wechselspiel zwischen Genen und Umwelt ist", Shih sagte. Zum Beispiel kann CHD8 die Expression anderer Gene als Antwort auf Umweltreize kontrollieren.

Diese Forschung ist auch eine Erinnerung daran, dass Autismus eine Gruppe verwandter Störungen ist, die viele Gene auf verschiedenen Wegen beinhalten, fügte er hinzu. "Jedes der Gene [in diesen Studien] scheint nur ein geringes Risiko zu verursachen, und wird nur bei einem kleinen Prozentsatz von Individuen mit Autismus leicht gefunden", bemerkte er.

Shih sagte jedoch, diese Studien zeigen, dass mit mehr genetische Analysen, die mehr Patienten einbeziehen, "könnten einige vereinheitlichende Prinzipien aufgedeckt werden, die eine Identifizierung von Personen ermöglichen könnten, die an Autismus leiden und Therapeutika leiten."

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