מדענים מבית החולים לילדים חולים (Sickkids) ואוניברסיטת לאס וגאס נבדה (UNLV) חשפו קשר גנטי בין הפרעת ספקטרום אוטיזם (ASD) לבין מצב גנטי נדיר הנקרא ניוון מיוטוני סוג 1 (DM1). המחקר, שפורסם כיום ב- Nature Neuroscience, מציע כי בעוד ש- ASD התאפיין בעבר באובדן של תפקוד הגנים, מנגנון אחר עשוי להוביל להתנהגויות חברתיות שנצפו לעתים קרובות אצל אנשים עם ASD.
DM1 הוא מצב בירושה הגורם לאובדן ושרירים מתקדמים. בעוד ש- ASD קיים בסביבות אחוז מהאוכלוסייה הכללית, סביר להניח כי סביר להניח כי הוא יתפתח אצל אנשים עם DM1.
המחקר גילה כי השונות הגנטית הגורמת להרחבות חוזרות על ידי DM1 – טנדם (TRES) בגן DMPK – משפיעה גם על התפתחות המוח. צוות המחקר מצא כי ההשפעות של TREs מפריעות לתהליך קריטי הנקרא שחבור גנים, החיוני לתפקוד הגנים. ההפרעה גורמת לחוסר איזון בחלבון העלול לגרום לביצוע שגוי של גנים מרובים המעורבים בתפקוד המוח, ועשוי להסביר מדוע חלק מהתוצאות החברתיות וההתנהגותיות של ASD מתפתחות אצל אנשים עם DM1.
הממצאים שלנו מייצגים דרך חדשה לאפיין את ההתפתחות הגנטית של אוטיזם. על ידי זיהוי המסלול המולקולרי מאחורי קשר זה, אנו יכולים להתחיל לחקור גישות חדשות לאבחון ASD ופיתוח טיפולים מדויקים המשחררים חלבונים אלה חזרה לגנום. "
ד"ר ראיין יואן, מדען בכיר בתכנית הביולוגיה של הגנטיקה והגנום, Sickkids
מה הם TRES?
TREs מתרחשים כאשר קטעים של גדיל DNA חוזרים על עצמם פעמיים או יותר, והסבירות לאלה חוזרים הגורמים לטעויות בתפקוד הגנים עולה בכל פעם.
בשנת 2020 יואן גילה כי TREs הם תורמים גנטיים לאוטיזם, ומזהים יותר מ- 2,588 מקומות שונים בגנום שבהם TREs היו נפוצים הרבה יותר בקרב אנשים עם ASD. באופן דומה, לאנשים עם DM1 יש TRE בגן DMPK.
"וריאציה ממש בלטת לי שאנחנו רואים במחלות נוירו -שריריות נדירות", אומר ד"ר אוקאש סנאדר, מוביל מחקר ועוזר פרופסור ב- UNLV. "כך התחלנו לחבר את הנקודות. מצאנו קישור מולקולרי, או חפיפה, שלדעתנו היא הליבה של גרימת תסמינים אוטיסטים אצל ילדים עם ניוון מיוטוני."
גנים משחלים תורם מרכזי להתפתחות ASD
כאשר חוזרת הטנדם מתרחבת בגן DMPK, צוות המחקר, כולל משתפי פעולה מאוניברסיטת פלורידה ואוניברסיטת אדם מיקביץ '(פולין), מצאו את ה- RNA שהשתנה נקשר לחלבון המעורב בוויסות שחבור גנים במהלך התפתחות המוח. מה שנקרא "RNA רעיל" זה מדלל את החלבון ומונע ממנו לקשירה למולקולות RNA אחרות באזורים חשובים בגנום, מה שגורם לחוסר איזון בחלבון, מה שמביא לניתוח שגוי של גנים אחרים.
"TRES הם כמו ספוג הסופג את כל החלבונים החשובים האלה מהגנום. ללא חלבון זה, אזורים אחרים בגנום אינם מתפקדים כראוי", מסביר יואן.
מעבדת יואן ומעבדת Sznajder כבר בוחנים אם התרחשות שגויה זו מתרחשת בגנים אחרים הקשורים ל- ASD, כמו גם כיצד הממצאים שלהם יכולים ליידע טיפולים מדויקים המשחררים חלבונים אלה לגנום.
חלק מהעבודה הזו כבר בעיצומה. בשנת 2020 זיהה ד"ר כריסטופר פירסון, מדען בכיר בתוכנית הביולוגיה של הגנטיקה והגנום ב- Sickkids, מולקולה שיכולה לחוזה TREs במחלת הנטינגטון. אמנם יש צורך במחקר נוסף כדי לזהות כיצד ניתן ליישם זאת על תנאים אחרים, אך הצוות נשאר אופטימי שממצאו יכלו ליידע מחקר וטיפול עתידי ב- DM1, ASD ותנאים אחרים.
מחקר זה מומן על ידי קרן אזריאלי, המוסדות הלאומיים לבריאות (NIH), קרן ניוון מיוטונית, איגוד ניוון השרירים, קרן ההפעלה של UNVL, מרכז אוניברסיטת פלורידה לאוטיזם ומנהלת נוירו -פיתוח, מרכז המדע, פולין, מכון מחקרי חולים, המוח המוחי, ממשלת אונטיאן, באוניברסיטת טורונטינו, במכללה, במאוניברסיטת MCLINATS, MCLINATS MCLINATS MCLINATS MCLINATS MCLINATS MCLINITO, (CIHR), קרן משפחת פטרוף, קהילות מחווה, קרן Marigold and Sickkids.
