Вчені використовували передовий генетичний підхід для швидкого виявлення нових мутацій, що викликають у мишей поведінку, пов’язану з розладами аутистичного спектра.
Розлади аутистичного спектра (РАС) – сукупність порушень в розвитку нервової системи з високою фенотиповою і генетичною гетерогенністю, що ускладнюють розвиток здібностей до встановлення і підтримання соціальної взаємодії та комунікації, а також характеризуються обмеженістю інтересів і повторюваними діями. Приблизно в одного з 54 дітей у Сполучених Штатах діагностують РАС.
Імовірно, до ризику розвитку таких захворювань сприяють тисячі генетичних варіацій – як поширених, так і рідкісних, – проте поки лише близько 30% випадків РАС можна пояснити відомими структурними змінами. Причому жоден ген не робить внесок в більш ніж 2% випадків, відзначають фахівці.
- Синхронізація біологічних годин допоможе подолати джетлаг і пом’якшити старіння
- Учений Сем Парнія: знайдено спосіб воскресіння мерців
Колектив вчених з Південно-західного медичного центру Техаського університету (США) і Лейпцизького університету (Німеччина) адаптували класичний метод під назвою пряма генетика (підхід до визначення генетичної основи, відповідальної за фенотип) для виявлення нових генів, що беруть участь в розладах аутистичного спектра. Результати дослідження опублікували в журналі eLife.
«Важкою частиною роботи було виявити мутації. Це потрібно було зробити шляхом клонування, – розповів один з авторів статті Брюс Бетлер, доктор медицини і лауреат Нобелівської премії з фізіології і медицині 2011 року. – Ми розробили платформу, завдяки якій, коли ви бачите фенотип, одночасно дізнаєтеся причину мутації ».
Дослідження проводили на мишах: таким чином, коли піддослідні демонстрували певний фенотип, вчені майже відразу розуміли, яка генетична мутація відповідальна за це. Такий підхід використовували в поєднанні зі скринінгом, розробленим для виявлення у гризунів схожого з розладом аутистичного спектра поведінки.
«Мишині моделі порушень розвитку нервової системи, включаючи моделі РАС, мають тенденцію рідше вокалізувати або відображати аномальні параметри вокалізації в порівнянні з мишами дикого типу. Крім того, здатність будувати спільне гніздо – показник товариськості у мишей », – пишуть вчені. Вони зафіксували якість і кількість вокалізацій у молодих гризунів, які несуть індуковані генетичні мутації. Так автори роботи виявили, що якість вокалізацій було іншим у мишей з мутаціями гена KDM5A. А згодом виявилося, що у піддослідних, повністю позбавлених KDM5A, спостерігається серйозний дефіцит цих вокалізацій. Крім цього, миші, позбавлені KDM5A, демонстрували повторювану поведінку і дефіцит соціальної взаємодії, проблеми з навчанням і пам’яттю – ознаки розлади аутистичного спектра.
Що примітно, раніше не було відомо, чи приводять мутації з втратою функції KDM5A до РАС або інших розладів нервового розвитку. Також дослідникам вдалося з’ясувати, чи є мутації KDM5A і у людей, 0що страждають на аутизм. Завдяки спільним міжнародним зусиллям у дев’яти пацієнтів з розладами аутистичного спектра виявили зміни гена KDM5A: у восьми з них ще й повністю були відсутні здібності до мови.
«Ми визначили новий генетичний підтип аутизму і збираємося знайти більше пацієнтів з мутаціями в KDM5A, – додають вчені. – Це також має прямий вплив на діагноз. Коли лікар отримує результат клінічного секвенування, який повідомляє про мутації KDM5A, це стає відомим геном аутизму ». При цьому автори дослідження порівнюють РАС з раком – оскільки це сукупність індивідуально рідкісних форм аутизму з сотнями різних генетичних причин. Мутації в гені KDM5A, судячи з усього, якраз одна з таких форм.
- Журнал Science назвав головні наукові прориви 2023 року
- Дієта з високим вмістом рослинного білка знижує ризик смерті
У планах дослідників – подальше визначення ролі цього гена в мозку: таким чином вони сподіваються виявити ціль, яка допоможе в розробці можливих методів лікування. Ймовірно, вийде виявити ще більше генів, відповідальних за розвиток розладів аутистичного спектра. «У якийсь момент ми дійдемо до стадії, коли зможемо наситити геном мутаціями і теоретично знайти кожен ген, який бере участь в соціальній поведінці і пізнанні. Це кінцева ціль», – додала Марія Чахрур, керівник роботи.
Натхнення: naked-science.ru