limbajul geneticii a devenit parte a culturii populare. „Abilitatea muzicală este în ADN-ul său”, spunem noi. Reclamele televizate ne invită să facem teste ADN care ne vor spune moștenirea noastră etnică sau, așa cum au spus-o, din ce suntem „făcuți”.”Ce ne poate spune ADN-ul despre ce este făcut autismul? Care sunt posibilitățile și capcanele geneticii în explicarea autismului și găsirea tratamentelor? Și cum interacționează genele și mediul nostru pentru a influența autismul? Sperăm să răspundem la aceste întrebări în acest articol și în articolele viitoare, dar mai întâi ajută la descompunerea a ceea ce înseamnă cu adevărat aceste concepte.
știința geneticii a avansat exponențial de când mulți dintre noi – în special cei născuți înainte de 1990 – au luat biologie la liceu. Ca exemplu al acestei schimbări, luați în considerare o piatră de încercare culturală, povestea detectivului. În ultimele decenii, ADN-ul a devenit vedeta unor drame criminale, cum ar fi CSI: Crime Scene Investigation, ocupând locul ocupat odată de Sherlock Holmes sau Lt.Columbo. Știm că ADN-ul este important pentru prinderea infractorilor și găsirea rudelor pierdute de mult. Dar ce anume este această moleculă minusculă care conține atât de multe informații?
descifrarea ADN-ului
pe scurt, ADN-ul este acid dezoxiribonucleic, molecula care conține întregul manual de instrucțiuni pentru a vă face cine sunteți. ADN-ul tău poate fi găsit în fiecare celulă din corpul tău și, dacă nu ai un geamăn identic, este în esență unic pentru tine.1
ADN-ul este alcătuit din patru substanțe chimice, reprezentate de Literele A, C, G și T. se împerechează într-o anumită ordine de-a lungul a două fire ale unei scări răsucite. (Aceasta este spirala dublă pe care ați studiat-o la ora de biologie.) Litera A se leagă întotdeauna cu T și C cu G. blocurile acestor perechi chimice, de la mii la 2 milioane de perechi lungi, formează o singură genă.2
„genele noastre sunt ca un manual de instrucțiuni sau o carte pe care corpul nostru o citește pentru a determina lucruri precum cum arătăm, cum creștem și cum funcționăm”, a explicat Alyssa Blesson, consilier genetic certificat la Institutul Kennedy Krieger din Baltimore.
gândiți-vă la o genă ca la un pachet de ADN cu o sarcină specifică, cum ar fi crearea unei proteine pe care corpul dvs. trebuie să o facă sau să creeze ceva. Genele conțin instrucțiunile pentru producerea hemoglobinei, proteina din celulele roșii din sânge care transportă oxigenul din plămâni în alte părți ale corpului. Alte gene au sarcina de a – ți face părul maro închis, ochii căprui sau grupa de sânge O.
genele tale – mai mult de 20.000 dintre ele-se află de-a lungul a 46 de cromozomi. Obțineți jumătate din cromozomi-23 mai exact-de la tatăl biologic și jumătate de la mama biologică. Seturile pe care le obțineți de la fiecare părinte sunt potrivite (aveți câte două copii ale cromozomului 1 până la 22), cu excepția cromozomilor sexuali. Acestea sunt cunoscute prin literele X și Y. fetele moștenesc un cromozom X de la fiecare părinte; băieții moștenesc un X de la mamă și un Y de la tată.timp de mulți ani, cea mai mare parte a ceea ce știam despre condițiile genetice provenea din analiza cromozomilor sau a anumitor gene. Unele tulburări de dezvoltare sunt cauzate de un cromozom lipsă sau suplimentar, care apare de obicei la concepție. Sindromul Down este cauzat de a avea trei copii ale cromozomului 21, în loc de cele două obișnuite. Sindromul X fragil este cauzat de o modificare a unei singure gene pe cromozomul X. Autismul afectează un număr neobișnuit de mare de persoane cu Sindrom Down (5 până la 10%) 3) și fragil X (aproape o treime4). După cum puteți vedea, diferite afecțiuni genetice au fost legate de autism.cunoștințele noastre despre genetica autismului – și genetica în general-au început să explodeze în secolul 21. Este vorba despre momentul în care oamenii de știință din întreaga lume au terminat sarcina de zece ani de cartografiere a tuturor genelor pe care oamenii le poartă, care se numește genomul uman.
laboratoarele au dezvoltat teste care le permit să detecteze modificări, chiar și foarte mici, în ADN-ul sau cromozomii unei persoane. Un astfel de test genetic – și există multe – este testul microarray cromozomial. Pentru acest test, un laborator nu caută doar un cromozom lipsă sau suplimentar, ci și o bucată de cromozom lipsă sau suplimentară. În funcție de mărimea piesei, o persoană poate avea una sau mai multe gene suplimentare sau lipsă.
aceste modificări pe un cromozom se numesc variații sau variante ale numărului de copii, CNVs, pe scurt. Un medic poate recomanda alte teste genetice pentru cineva cu autism, de asemenea.5 modificări la o singură genă sau la o bucată de cromozom sunt uneori numite mutații.
înseamnă Genetic moștenit?
o schimbare genetică poate fi moștenită direct de la un părinte sau poate apărea pentru prima dată la un copil, a spus doamna Blesson. Modificările genetice care nu sunt moștenite de la mamă sau tată sunt numite „de novo”, care este un termen Latin care înseamnă „nou”.”Este greu de spus exact de ce apare o anumită mutație nouă. Aceste mutații de novo pot explica de ce cineva are autism sau o altă afecțiune medicală, atunci când nimeni altcineva din familia lor nu are.mutațiile nu sunt neapărat bune sau rele și pot fi transmise generațiilor viitoare. Unele mutații nu afectează sănătatea, cum ar fi cele care au dat naștere părului roșu. Altele pot oferi un avantaj, cum ar fi o mutație care protejează oamenii de diabetul de tip 2.6
începând cu anii 1970, cercetătorii au crezut că riscul de autism este puternic influențat de factori genetici, pe baza studiilor de gemeni.7 mai mult de trei sferturi din timp, dacă un băiat geamăn identic are autism, geamănul său are și el.8. Interesant este că numărul nu este de 100%, ceea ce sugerează că alți factori influențează dezvoltarea autismului la un copil. (Mai multe despre asta mai târziu.)
vânătoarea de modificări genetice
cnv-urile, bucăți suplimentare sau lipsă ale unui cromozom, sunt un punct central al cercetării autismului. Dacă suficiente persoane cu autism au același CNV, cercetătorii pot suspecta o legătură cu autismul. Examinând genele din acea locație și ce ar trebui să facă, oamenii de știință speră să descopere ce cauzează autismul – și, eventual, într-o zi, ce ar putea trata simptomele sale.
cercetătorii au examinat ADN-ul din colecția Simons Simplex, care include 2.600 de familii care au fiecare un copil cu autism. Studiul este numit astfel deoarece este finanțat de inițiativa de cercetare a autismului Fundației Simons sau SFARI. Oamenii de știință au descoperit că noile modificări genetice par să contribuie la autism la unul din 10 copii din proiectul Simons.9
cercetătorii au identificat material genetic lipsă sau extra în anumite zone ale cromozomilor 1, 3, 7, 15, 16 și 22. De asemenea, au identificat 65 de gene despre care cred că contribuie la riscul de a dezvolta autism. Interesant este că aceste modificări genetice au fost găsite la copiii al căror IQ a variat de la mic la mare. Acest lucru sugerează că aceste modificări afectează autismul, nu inteligența.9
și în timp ce băieții și fetele au avut mutații în aceleași zone, fetele au avut mai multe dintre ele. Cercetătorii spun că acest lucru se poate datora faptului că este nevoie de mai multe mutații pentru a produce autism la fete, care par altfel rezistente la dezvoltarea afecțiunii. Aceasta este o teorie, numită „efectul protector feminin”, care încearcă să explice de ce doar aproximativ 20% dintre persoanele cu autism sunt fete sau femei.9
în studiul SSC, cercetătorii cred că unele dintre genele legate de autism joacă un rol în modul în care celulele nervoase comunică. Alte gene identificate joacă un rol într-un sistem intern de comutare care activează sau dezactivează anumite gene.desigur, majoritatea copiilor din proiectul SSC nu au avut modificări genetice în aceste locații cu risc ridicat de autism, cel puțin așa cum au fost definite atunci când studiul a fost publicat în 2015.
pe măsură ce cercetările genetice continuă, numărul cnv-urilor și genelor suspecte crește. SPARK for Autism, un alt proiect de cercetare al SFARI, caută cnv – uri și gene asociate cu autismul în toți cromozomii. SPARK folosește o „listă inițială de 11 cnv – uri și 78 de gene unice”, potrivit unui articol din 2018 din revista științifică Neuron.10,11 această listă este în continuă creștere, SPARK a explicat.
familiile care participă la proiecte de cercetare precum SPARK pot afla dacă ei și copilul lor cu autism au o schimbare genetică asociată cu autismul. (Notă: majoritatea studiilor de cercetare genetică nu oferă participanților propriile rezultate ale testelor.)
am o schimbare genetică legată de Autism?
o modalitate mai obișnuită de a afla este de a vedea un medic, cum ar fi un genetician medical, care poate recomanda testarea. Consilierii genetici, cum ar fi doamna Blesson, ajută familiile în timp ce decid dacă să se supună testării și ce tip de testare să aibă. De asemenea, ajută familiile și pacienții să înțeleagă rezultatele testelor.
„încerc să ajut familiile să navigheze printr-o odisee de diagnostic pentru a afla de ce copilul lor are autism”, a spus doamna Blesson. „Începem cu testarea la copil. Încercăm să găsim acea schimbare genetică care l-a determinat să aibă un risc crescut de a dezvolta autism.”
ce se întâmplă dacă testele indică o anumită modificare sau condiție genetică?
majoritatea afecțiunilor genetice nu au un tratament sau un tratament specific, dar pot exista și alte beneficii pentru a avea aceste informații. Știind că un copil are o anumită schimbare genetică poate alerta furnizorii de asistență medicală pentru a testa alte condiții care pot merge împreună cu ea. Modificările SCN2A, o genă asociată cu autismul, ar putea influența tipul de medicamente pentru epilepsie pe care persoana le ia, de exemplu, potrivit directorului științific al SPARK, Pamela Feliciano, PhD.12
de asemenea, familiile pot afla la ce să se aștepte în viitor, dacă aceste informații sunt disponibile.
„uneori cunoașterea este putere”, a spus doamna Blesson. „Dacă punem un diagnostic de ceva genetic, dacă există grupuri de sprijin sau organizații ale altor indivizi cu aceeași schimbare genetică, poate fi util să ne conectăm cu acei indivizi sau familii.”
unii părinți vor să știe dacă împărtășesc și schimbarea genetică a copilului lor și dacă ar putea să o transmită unui viitor copil. Ei ar putea fi supuși testelor pentru a afla mai multe, a spus doamna Blesson.desigur ,mulți oameni care se supun testelor pot să nu găsească mutații, să găsească schimbări de semnificație necunoscută sau să învețe informații fără legătură.
unii oameni au îngrijorări cu privire la discriminare pe baza rezultatelor testelor genetice, a spus doamna Blesson. O lege Americană, Legea privind nediscriminarea informațiilor genetice, urmărește să protejeze oamenii de discriminarea genetică în asigurările de sănătate și ocuparea forței de muncă. Unele legi de stat pot oferi protecții suplimentare. (A se vedea resurse suplimentare de mai jos.)
genetica și mediul
cauzele autismului sunt extrem de complicate.
„cauzele autismului sunt extrem de complicate. În cele mai multe cazuri, credem că mulți factori contribuie la dezvoltarea sa, nu doar un lucru sau altul”, a declarat epidemiologul Craig Newschaffer, PhD, într-un interviu din 2017 cu Autism Speaks.13
cercetătorii continuă să studieze rolul „mediului” în riscul de autism. Mediul, în acest context, înseamnă mai mult decât lumea naturală, deși include expunerea la poluare, pesticide și substanțe chimice periculoase. De asemenea, include multe alte lucruri, de la vârsta părinților atunci când concep un copil; condițiile medicale, bolile și nutriția unei femei însărcinate; și evenimente care se întâmplă la și după nașterea unui copil.de exemplu, studiile au sugerat că expunerea la poluarea aerului, pesticidele agricole și substanțele chimice periculoase cresc riscul de autism.14-18 copii ai părinților mai mari și copiii ale căror mame au avut probleme în timpul sarcinii, cum ar fi diabetul gestațional și sângerarea, se confruntă, de asemenea, cu un risc mai mare de a dezvolta autism.19
oamenii de știință din domeniul epigeneticii studiază condițiile din mediul unei persoane care dezactivează sau activează genele, fără a-și schimba efectiv genele. Aceste influențe epigenetice pot fi pozitive sau negative. Acestea includ dieta unei persoane, exercițiile fizice, stresul psihologic, interacțiunile sociale și expunerea la boli, droguri de abuz, medicamente și substanțe chimice toxice.20 aceste expuneri pot influența „factorii chimici care aderă la coloana vertebrală a ADN-ului”, a explicat Dr.Newschaffer, într-un seminar online pentru membrii IAN și SPARK for Autism.interesant este că aceste schimbări în funcționarea genelor pot fi transmise de la părinte la copil. De exemplu, bărbații fac spermă de-a lungul vieții, a spus Dr.Newschaffer, profesor de epidemiologie și biostatistică și decan asociat pentru cercetare, la Universitatea Drexel. Expunerea lor la substanțe chimice și alți factori de mediu poate provoca modificări epigenetice ale spermei care le pot afecta bebelușii, a spus el.
pentru a afla mai multe despre modul în care genele noastre, influențele mediului și epigenetica interacționează, vă rugăm să consultați ADN-ul și mediul: ce determină modul în care funcționează genele noastre?