То же семейство генов, которое могло помочь человеческому мозгу стать больше и сложнее, чем у любого другого животного, также связано с серьезностью аутизма, согласно новому исследованию Медицинского кампуса Аншутц Университета Колорадо.
Семейство генов состоит из более 270 копий сегмента ДНК под названием DUF1220. DUF1220 кодирует белковый домен – специфический функционально важный сегмент в белке. Согласно статье, опубликованной в PLoS Genetics, чем больше копий определенного подтипа DUF1220 у человека с аутизмом, тем серьезнее симптомы.
Эта ассоциация увеличения числа копий (дозировки) генно-кодирующего сегмента ДНК с увеличением тяжести аутизма является первой и предполагает направление будущих исследований расстройства аутистического спектра (РАС). РАС – это распространенное поведенческое заболевание, симптомы которого могут широко варьироваться, поэтому слово "спектр" является частью имени. Одно федеральное исследование показало, что РАС поражает каждого 88 ребенка.
"Ранее мы связывали увеличение дозировки DUF1220 с эволюционным расширением человеческого мозга," говорит Джеймс Сикела, доктор философии, профессор кафедры биохимии и молекулярной генетики Медицинской школы Университета Колорадо. Сикела – автор-корреспондент только что опубликованного исследования.
"Одна из наиболее известных характеристик аутизма – аномально быстрый рост мозга, который происходит в течение первых нескольких лет жизни. Эта функция очень хорошо сочетается с нашей предыдущей работой по связыванию большего количества копий DUF1220 с увеличением размера мозга. Это говорит о том, что большее количество копий DUF1220 может быть полезно в одних ситуациях, но вредно в других."
Исследовательская группа обнаружила, что не только DUF1220 был связан с тяжестью аутизма в целом, они обнаружили, что по мере увеличения количества копий DUF1220 тяжесть каждого из трех основных симптомов расстройства – социального дефицита, коммуникативных нарушений и повторяющегося поведения – постепенно ухудшалась.
В 2012 году Сикела был ведущим ученым в мультиуниверситетской команде, чьи исследования установили связь между DUF1220 и быстрым эволюционным расширением человеческого мозга. Работа также затронула количество копий DUF1220 в размере мозга как в нормальных популяциях, так и в микроцефалии и макроцефалии (заболевания, связанные с аномалиями размера мозга).
Первый автор исследования аутизма, Джек Дэвис, доктор философии, который участвовал в проекте, будучи докторантом в лаборатории Sikela, имеет сына с аутизмом и, таким образом, имел очень личную мотивацию искать генетические факторы, вызывающие аутизм.
Исследование Дэвиса, Сикелы и его коллег в кампусе Аншутц в Авроре, штат Колорадо., сосредоточено на наличии DUF1220 у 170 человек с аутизмом.
Поразительно, говорит Дэвис, DUF1220 так же часто встречается у людей, у которых нет РАС, чем у людей, у которых есть. Таким образом, связь с серьезностью имеется только у людей, страдающих этим расстройством.
"Здесь работает кое-что еще, способствующий фактор, необходимый для проявления РАС," Дэвис говорит. "В этом исследовании мы смогли рассмотреть только один из шести различных подтипов DUF1220, поэтому нам не терпится узнать, играют ли другие подтипы роль в РАС."
Из-за большого количества копий DUF1220 в геноме человека этот домен трудно измерить. Как говорит Сикела, "Насколько нам известно, количество копий DUF1220 не исследовалось напрямую в предыдущих исследованиях генетики аутизма и других сложных заболеваний человека .Таким образом, связывание DUF1220 с ASD также является подтверждением того, что есть ключевые части генома человека, которые все еще не исследованы, но важны для болезней человека."