Целая последовательность генома выявляет новый тип генетического влияния на аутизм

Опыт исследований показывает, что для понимания аутизма важно анализировать все геномные базы данных для обнаружения скрытых структурных изменений ДНК, связанных с аутизмом.


В новом исследовании международная команда специалистов использовала метод целостного секвенирования генома, чтобы обнаружить ранее скрытый тип генетических изменений, связанных с аутизмом. Было также обнаружено, что эти редкие структурные изменения унаследованы почти исключительно от отцов - по причинам, которые специалисты еще ожидают раскрыть в процессе анализа.


Отчет о новых результатах исследования недавно опубликован в американском журнале Science («Наука»).
«Эти неожиданные результаты раздвигают перспективу оценки огромного разнообразия способов развития аутизма и, при этом дают надежду на разработку персонализированных методов лечения и специальных услуг для людей с аутизмом», - говорит главный научный сотрудник Autism Speaks – Томас Фрейзер. «Это исследование, - продолжает он – также иллюстрирует важность подробных, всесторонних исследований, сделанных в результате анализа цельного секвенирования генома».


Исследователи проанализировали полные геномные последовательности 9 274 человек в семьях, пострадавших от аутизма. Подавляющее большинство этих людей внесли ДНК в базу Simons Simplex Collection или Autism Speaks MSSNG Whole Genome Sequencing Project.


Изучение «темной материи» генома

Исследователи связывают повышенный риск аутизма с редкими структурными изменениями (удаленные или дублированные последовательности ДНК) в еще загадочной «некодирующей» области генома человека.

Эта область составляет 98% нашей ДНК. Она находится за пределами 2% нашей ДНК, которая составляет наши гены. Это гены «кодирования», или «направления информации» для создания белков. Белки, в свою очередь, контролируют развитие и активность каждой клетки в организме человека.

До недавнего времени исследователи в значительной степени игнорировали не кодирующую часть генома, а некоторые даже называли эту часть - «мусорной ДНК». Теперь мы знаем, что не кодирующая ДНК играет решающую роль, если не полностью берет на себя ответственность за то, когда и где наши гены включаются и выключаются для своей работы. Эта точная координация активности генов особенно важна для развития и функционирования мозга.


Скрытые структурные изменения


Тем не менее, роль для не кодирующих структурных изменений, таких, как дублирование и деление, выявленная в новом исследовании, до сих пор не была широко исследована. Частично это объяснялось трудностью обнаружения этих изменений и их последствий.


Исследовательская группа разработала новый метод анализа целых последовательностей геномов, который позволил не только обнаружить редкие не кодирующие структурные изменения, но и определить, какие из них нарушают регуляцию активности генов и способствуют развитию аутизма.


«Это важный шаг к пониманию того, как вариации переключателей», которые определяют состояния генов, влияют в итоге на развитие мозга и риск возникновения аутизма», - замечает старший научный сотрудник, автор исследования Джонатан Себат, работающий в Калифорнийском университете в школе медицины, в Сан-Диего. «Еще более крупные исследования могут помочь определить конкретные ключи, которые ответственны за процессы трансформации и могут значительно улучшить ценность секвенирования ДНК (цельного генома) в клинике», - подчеркнул специалист.


От фундаментальной науки до приложений, улучшающих жизнь


Целью секвенирования клинического генома для аутизма является руководство разработкой персональных планов для удовлетворения потребностей каждого человека в лечении и / или вспомогательных услугах. Это особенно важно для многих подтипов аутизма, которые сопровождаются серьезными медицинскими проблемами и когнитивными нарушениями.


«Такой анализ может быть осуществлен только с использованием данных последовательности генома и, частично, это объясняет цели и задачи проекта MSSNG», - говорит соавтор исследования Стивен Шерер. Доктор Шерер является научным руководителем программы MSSNG от Autism Speaks. Он также руководит Центром прикладной геномики в детской больнице Торонто и, также работает в Центре МакЛафлина в Университете Торонто.


«Анализ различных типов генетических вариантов жизненно важно для понимания биохимических путей, которые лежат в основе аутизма», - добавляет Дин Хартли, исполнительный директор по науке, открытиям и переводам в организации Autism Speaks. - «Как только мы поймем данный путь, мы cможем разработать персонализированные вмешательства, которые поддерживают или меняют этот путь к лучшему, чтобы повысить качество жизни каждого человека с аутизмом».

оригинал

перевод А.Сокол для Ассоциация родителей детей с аутизмом

Comments