genetikens sprog er blevet en del af populærkulturen. “Musikalsk evne er i hans DNA,” siger vi. Tv-reklamer inviterer os til at tage DNA-test, der fortæller os vores etniske arv, eller, som de udtrykte det, hvad vi er “lavet af.”Hvad kan DNA fortælle os om, hvad autisme er lavet af? Hvad er de muligheder og faldgruber af genetik i at forklare autisme og finde behandlinger? Og hvordan interagerer gener og vores miljø for at påvirke autisme? Vi håber at besvare disse spørgsmål i denne og fremtidige artikler, men først hjælper det med at nedbryde, hvad disse begreber virkelig betyder.videnskaben om genetik har udviklet sig eksponentielt siden mange af os – især dem født før 1990 – tog gymnasiebiologi. Som et eksempel på dette skift skal du overveje en kulturel prøvesten, detektivhistorien. I de seneste årtier er DNA blevet stjernen i nogle kriminaldramaer, såsom CSI: Crime Scene Investigation, der indtager det sted, der engang var besat af Sherlock Holmes eller Lt. Columbo. Vi ved, at DNA er vigtigt for at fange kriminelle og finde længe mistede slægtninge. Men hvad er dette lille molekyle, der indeholder så meget information?
Deciphering DNA
kort sagt, DNA er deoksyribonukleinsyre, molekylet, der indeholder hele instruktionsmanualen til at gøre dig til den du er. Dit DNA kan findes i hver celle i din krop, og medmindre du har en identisk tvilling, er den i det væsentlige unik for dig.1
DNA består af fire kemikalier, repræsenteret af bogstaverne A, C, G og T. de parres i en bestemt rækkefølge langs to tråde af en snoet stige. (Dette er den dobbelte spiral du studerede i biologi klasse.) Bogstavet A forbinder altid med T og C med G. blokke af disse kemiske par, fra tusinder til 2 millioner par lange, danner et enkelt gen.2
“vores gener er som en instruktionsmanual eller en bog, som vores krop læser for at bestemme ting som hvordan vi ser ud, hvordan vi vokser, og hvordan vi fungerer,” forklarede Alyssa Blesson, en certificeret genetisk rådgiver ved Kennedy Krieger Institute i Baltimore.
tænk på et gen som en pakke DNA med en bestemt opgave, såsom at lave et protein, som din krop skal gøre eller skabe noget. Gener indeholder instruktionerne til fremstilling af hæmoglobin, proteinet i røde blodlegemer, der transporterer ilt fra lungerne til andre dele af din krop. Andre gener har til opgave at gøre dit hår mørkebrunt, dine øjne Hassel eller din blodtype O.
dine gener – mere end 20.000 af dem – ligger langs 46 kromosomer. Du får halvdelen af dine kromosomer – 23 for at være præcis – fra din biologiske far og halvdelen fra din biologiske mor. De sæt, Du får fra hver forælder, matches (du har to kopier hver af kromosom 1 til 22), med undtagelse af kønskromosomerne. Piger arver et kromosom fra hver forælder; drenge arver et kromosom fra mor og et Y fra far.
i mange år kom det meste af det, vi vidste om genetiske tilstande, fra at analysere kromosomer eller visse gener. Nogle udviklingsforstyrrelser er forårsaget af at have et manglende eller ekstra kromosom, som normalt forekommer ved undfangelsen. Ned syndrom er forårsaget af at have tre kopier af kromosom 21 i stedet for de sædvanlige to. Dette er en af de mest almindelige årsager til et enkelt gen på kromosom. Autisme påvirker et usædvanligt stort antal mennesker med nedsat syndrom (5 til 10 procent3) og skrøbelige (næsten en tredjedel4). Som du kan se, har forskellige genetiske tilstande været forbundet med autisme.
vores viden om autismegenetik – og genetik generelt-begyndte at eksplodere i det 21.århundrede. Det er på det tidspunkt, at forskere fra hele verden afsluttede den årti lange opgave med at kortlægge alle de gener, som mennesker bærer, som kaldes det menneskelige genom.
laboratorier har udviklet tests, der giver dem mulighed for at opdage ændringer, selv meget små, i en persons DNA eller kromosomer. En sådan genetisk test – og der er mange-er kromosommikroarray-testen. Til denne test ser et laboratorium ikke kun efter et manglende eller ekstra kromosom, men også efter et manglende eller ekstra stykke kromosom. Afhængig af størrelsen på stykket kan en person have et eller flere ekstra eller manglende gener.
disse ændringer på et kromosom kaldes kopi nummer variationer eller varianter, CNV ‘ er, for kort. En læge kan også anbefale andre genetiske tests til en person med autisme.5 ændringer til et enkelt gen eller til et stykke af et kromosom kaldes undertiden mutationer.
betyder genetisk arvelig?
en genetisk ændring kan arves direkte fra en forælder, eller det kan forekomme for første gang i et barn, sagde Fru Blesson. Genetiske ændringer, der ikke arves fra mor eller far, kaldes “de novo”, som er et latinsk udtryk, der betyder “nyt.”Det er svært at sige præcis, hvorfor en bestemt ny mutation opstår. Disse de novo mutationer kan forklare, hvorfor nogen har autisme eller en anden medicinsk tilstand, når ingen andre i deres familie gør det.
mutationer er ikke nødvendigvis gode eller dårlige, og de kan overføres til fremtidige generationer. Nogle mutationer påvirker ikke helbredet, såsom dem, der gav anledning til rødt hår. Andre kan give en fordel, såsom en mutation, der beskytter mennesker mod type 2-diabetes.6
siden 1970 ‘ erne har forskere troet, at autismerisiko er stærkt påvirket af genetiske faktorer, baseret på studier af tvillinger.7 mere end tre fjerdedele af tiden, hvis en identisk tvilling dreng har autisme, hans tvilling gør også.8. Interessant nok er tallet ikke 100 procent, hvilket tyder på, at andre faktorer påvirker udviklingen af autisme hos et barn. (Mere om det senere .)
jagten på genetiske ændringer
CNV ‘ er, ekstra eller manglende stykker af et kromosom, er et fokus for autismeforskning. Hvis nok mennesker med autisme har samme CNV, kan forskere mistanke om et link til autisme. Ved at undersøge generne på det sted, og hvad de skal gøre, håber forskere at opdage, hvad der forårsager autisme – og muligvis en dag, hvad der kan behandle dets symptomer.
forskere har undersøgt DNA ‘ et fra Simons Simplekssamling, som omfatter 2.600 familier, der hver har et barn med autisme. Undersøgelsen er såkaldt, fordi den er finansieret af Simons Foundation Autism Research Initiative, eller SFARI. Forskere fandt ud af, at nye genetiske ændringer syntes at bidrage til autisme hos et ud af hver 10 børn i det Simons-projekt.9
forskere identificerede manglende eller ekstra genetisk materiale i bestemte områder på kromosomer 1, 3, 7, 15, 16 og 22. De identificerede også 65 gener, som de mener bidrager til risikoen for at udvikle autisme. Interessant nok blev disse genetiske ændringer fundet hos børn, hvis ik varierede fra lav til høj. Det tyder på, at disse særlige ændringer påvirker autisme, ikke intelligens.9
og mens drenge og piger havde mutationer i de samme områder, havde pigerne flere af dem. Forskere siger, at det kan skyldes, at det kræver flere mutationer at producere autisme hos piger, der ellers synes resistente over for at udvikle tilstanden. Det er en teori, kaldet “kvindelig beskyttende virkning”, der forsøger at forklare, hvorfor kun omkring 20 procent af mennesker med autisme er piger eller kvinder.9
i SSC-undersøgelsen mener forskere, at nogle af de autismerelaterede gener spiller en rolle i, hvordan nerveceller kommunikerer. Andre identificerede gener spiller en rolle i et internt koblingssystem, der tænder eller slukker for visse gener.
selvfølgelig havde flertallet af børnene i SSC-projektet ikke genetiske ændringer i disse højrisikosteder for autisme, i det mindste som de blev defineret, da undersøgelsen blev offentliggjort i 2015.
efterhånden som genetisk forskning fortsætter, vokser antallet af mistænkte CNV ‘ er og gener. SPARK for Autism, et andet forskningsprojekt fra SFARI, leder efter CNV ‘ er og gener forbundet med autisme på tværs af alle kromosomer. SPARK bruger en “indledende liste over 11 CNV ‘er og 78 enkeltgener”, ifølge en artikel fra 2018 i det videnskabelige tidsskrift Neuron.10,11 denne liste vokser konstant, SPARK har forklaret.familier, der deltager i forskningsprojekter som SPARK, kan finde ud af, om de og deres barn med autisme har en genetisk ændring forbundet med autisme. (Bemærk: de fleste genetiske forskningsundersøgelser giver ikke deltagerne deres egne testresultater.)
har jeg en Autismerelateret genetisk ændring?
en mere almindelig måde at finde ud af er at se en læge, såsom en medicinsk genetiker, der kan anbefale test. Genetiske rådgivere som fru Blesson hjælper familier, når de beslutter, om de skal testes, og hvilken type test de skal have. De hjælper også familier og patienter med at forstå deres testresultater.”jeg forsøger at hjælpe familier med at navigere i en diagnostisk odyssey for at finde ud af, hvorfor deres barn har autisme,” sagde Fru Blesson. “Vi starter med test i barnet. Vi forsøger at finde den genetiske ændring, der i det væsentlige har fået ham til at have øget risiko for at udvikle autisme.”
Hvad sker der, hvis test peger på en bestemt genetisk ændring eller tilstand?
de fleste genetiske tilstande har ikke en specifik kur eller behandling, men der kan være andre fordele ved at have disse oplysninger. At vide, at et barn har en bestemt genetisk ændring, kan advare sundhedsudbydere om at teste for andre tilstande, der kan følge med det. Ændringer i SCN2A, et gen forbundet med autisme, kan påvirke den type epilepsimedicin, personen tager, for eksempel ifølge Sparks videnskabelige direktør, Pamela Feliciano, ph.d.12
også familier kan også lære om, hvad de kan forvente i fremtiden, hvis disse oplysninger er tilgængelige.
“nogle gange er viden magt,” sagde Fru Blesson. “Hvis vi stiller en diagnose af noget, der er genetisk, hvis der er støttegrupper eller organisationer af andre personer med samme genetiske forandring, kan det være nyttigt at forbinde med disse personer eller familier.”
Nogle forældre vil gerne vide, om de også deler deres barns genetiske forandring, og om de kunne videregive det til en fremtidig baby. De kunne gennemgå test selv for at lære mere, sagde Fru Blesson.
selvfølgelig kan mange mennesker, der gennemgår test, ikke finde nogen mutationer overhovedet, finde ændringer af ukendt betydning eller lære ikke-relateret information.
Nogle mennesker er bekymrede over forskelsbehandling på grund af deres genetiske testresultater, sagde Fru Blesson. En amerikansk lov, den genetiske informationslov om ikke-diskrimination, søger at beskytte mennesker mod genetisk diskrimination inden for sundhedsforsikring og beskæftigelse. Nogle statslige love kan give yderligere beskyttelse. (Se yderligere ressourcer nedenfor.)
genetik og miljø
årsagerne til autisme er ekstremt komplicerede.
” årsagerne til autisme er ekstremt komplicerede. I de fleste tilfælde mener vi, at mange faktorer bidrager til dens udvikling, ikke kun en eller anden ting,” sagde epidemiolog Craig Nyhedschaffer, ph.d., i en samtale med Autism Speaks i 2017.13
forskere fortsætter med at studere rollen som “miljø” i autismerisiko. Miljø betyder i denne sammenhæng mere end den naturlige verden, selvom det inkluderer eksponering for forurening, pesticider og farlige kemikalier. Det inkluderer også mange andre ting, fra forældrenes alder, når de bliver gravid; en gravid kvindes medicinske tilstande, sygdomme og ernæring; og begivenheder, der sker ved og efter en babys fødsel.for eksempel har undersøgelser antydet, at eksponering for luftforurening, pesticider og farlige kemikalier øger autismerisikoen.14-18 børn af ældre forældre og børn, hvis mødre havde problemer under graviditeten, såsom svangerskabsdiabetes og blødning, står også over for en højere risiko for at udvikle autisme.19
forskere inden for epigenetik studerer forhold i en persons miljø, der slukker eller tænder gener uden faktisk at ændre hans eller hendes gener selv. Disse epigenetiske påvirkninger kan være positive eller negative. De omfatter en persons kost, motion, psykisk stress, sociale interaktioner og eksponering for sygdom, misbrugsmedicin, medicin og giftige kemikalier.20 disse eksponeringer kan påvirke de “kemiske faktorer, der klæber til rygraden i DNA”, forklarede Dr. Nyhedschaffer i et online seminar for medlemmer af IAN og SPARK for Autism.
interessant nok kan disse ændringer i genfunktion overføres fra forælder til barn. For eksempel gør mænd sæd i hele deres liv, siger Dr. Nyschaffer, professor i epidemiologi og biostatistik, og lektordekan for forskning ved Dreksel Universitet. Deres eksponering for kemikalier og andre miljømæssige faktorer kan forårsage epigenetiske ændringer i sæd, der kan påvirke deres babyer, sagde han.
for at lære mere om, hvordan vores gener, miljøpåvirkninger og epigenetik interagerer, se venligst DNA og miljøet: hvad bestemmer, hvordan vores gener fungerer?