Два исследования в современной нейробиологии природы , проведенные исследователями из Бостонской детской больницы, больницы Бригама и женщин (BWH) и Гарвардской медицинской школы (HMS), указывают на мозаичные мутации, возникающие во время эмбрионального развития, как причину расстройства аутистического спектра (РАС). Полученные данные открывают новые области для изучения генетики РАС и в конечном итоге могут использоваться для диагностического тестирования.
Мутации мозаики затрагивают только часть клеток человека . Они не передаются по наследству, а возникают как «ошибка», возникающая при делении стволовой клетки. Мутация в стволовой клетке передается только тем клеткам, которые происходят от нее, создавая мозаичный узор. Когда во время эмбрионального развития возникают мозаичные мутации, они могут появиться в головном мозге и повлиять на функцию нейронов. Чем раньше в развитии происходит мутация, тем больше клеток переносят ее.
Характеристика мозаичных мутаций в головном мозге
Эти два исследования были частью сети Brain Somatic Mosaicism Network, финансируемой Национальным институтом психического здоровья. В первом исследовании использовалось глубокое секвенирование всего генома сверхвысокого разрешения для количественной оценки и характеристики мозаичных мутаций во фронтальной коре головного мозга людей с РАС и без них. Его возглавила Рэйчел Родин, доктор медицинских наук. и Кристофер Уолш, доктор медицины, доктор философии, Детский фонд Бостона, и Янмей Доу, доктор философии. и Питер Парк, доктор философии, HMS.
Когда исследователи изучили образцы ткани мозга 59 умерших людей с РАС и 15 человек контрольной группы – самой большой когорты из когда-либо изученных образцов мозга – они обнаружили, что большая часть мозга имеет мозаичные «точечные» мутации (изменения в одной «букве» генетического код). Они подсчитали, что эмбрионы приобретают несколько таких мутаций с каждым клеточным делением, и подсчитали, что примерно половина из нас несет потенциально опасные мозаичные мутации по крайней мере в 2 процентах клеток нашего мозга.
Однако в мозге людей с РАС мозаичные мутации с большей вероятностью влияют на части генома, которые играют ключевую роль в работе мозга. В частности, они имели тенденцию попадать в «энхансеры», части ДНК, которые не кодируют гены, но регулируют, включен или выключен ген.
«В мозгу людей с аутизмом мутации накапливаются с той же скоростью, что и обычно, но с большей вероятностью они попадут в область энхансера», – говорит Родин, первый автор статьи. «Мы думаем, что это связано с тем, что усилители и промоторы генов, как правило, находятся в размотанной и более открытой ДНК, что, вероятно, делает их более восприимчивыми к мутациям во время деления клеток».
