Tientallen genen kunnen bijdragen aan autisme

Een onderzoeksteam doet onderzoek naar de invloed van genen op autisme en constateert dat de afwezigheid van bepaalde genen tot een disbalans leidt.

Stanford – Onderzoekers van Stanford University gebruikten een verscheidenheid aan hightech hulpmiddelen om de hersenontwikkeling in een laboratoriumschaaltje te simuleren, en ontdekten tientallen genen die cruciale stappen in dit proces verstoren, wat mogelijk kan leiden tot autisme, een groep stoornissen die een van de meest voorkomende is. komt het meest voor en treft 36 Amerikanen. Het beïnvloedt het vermogen om te communiceren en met anderen om te gaan.

de In het gespecialiseerde tijdschrift natuur Gepubliceerde resultaten Het is het resultaat van tien jaar werk en zou op een dag de weg kunnen vrijmaken voor wetenschappers om behandelingen te ontwikkelen die ervoor zorgen dat deze stadia van de hersenontwikkeling ongehinderd kunnen verlopen.

De studie richt zich op een twintig jaar oude theorie dat autisme kan worden veroorzaakt door een verstoring van het delicate evenwicht tussen twee soorten neuronen in de hersenschors van de hersenen, het gebied dat verantwoordelijk is voor processen op een hoger niveau, zoals denken, emoties en besluitvorming. maken. – Maken en taal zijn verantwoordelijk.

Overmatige excitatie van cellen kan de concentratie verminderen

Sommige neuronen in dit deel van de hersenen prikkelen andere neuronen en zorgen ervoor dat ze vuren; Andere cellen, interneuronen genaamd, doen het tegenovergestelde. Overprikkelbaarheid kan de concentratie in de hersenen beïnvloeden en epilepsie veroorzaken, een epileptische aandoening die vaker voorkomt bij mensen met autisme dan bij de algemene bevolking. Wetenschappers zijn dus van mening dat er meer remmende interneuronen nodig zijn om een ​​goed evenwicht te bereiken.

Bij de zich ontwikkelende foetus beginnen deze neuronen diep in de hersenen in een gebied dat de hypothalamus wordt genoemd en migreren vervolgens langzaam naar de hersenschors. Het proces begint halverwege de zwangerschap en eindigt in het tweede levensjaar van de baby, aldus Sergio Basca, hoogleraar psychiatrie en gedragswetenschappen aan Stanford University en leider van het onderzoek.

Baska’s team, bestaande uit onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco en de Icahn School of Medicine op de berg Sinaï, onderzocht 425 genen die verband houden met neurologische ontwikkelingsstoornissen om genen te identificeren die de vorming en migratie van interneuronen beïnvloeden. Onder de genen die in het onderzoek zijn geïdentificeerd, bevinden zich genen die verband houden met autisme.

“Het mooie van dit werk is dat autisme een verzameling van verschillende gedragingen is, maar we weten niet hoe deze gedragingen zich verhouden tot verschillen in de hersenen”, zegt James McPartland, hoogleraar kinderpsychiatrie en psychologie aan de Yale School of Psychiatry. . Medicijnen die niet aanwezig waren, namen deel aan het onderzoek.

Hij zei dat het nieuwe werk het onderzoek naar autisme bevordert door “een fundamenteel inzicht te verschaffen in de bouwstenen van de hersenontwikkeling.”

Autismeonderzoek: Wetenschappers testen 425 genen tegelijkertijd

Om ethische redenen is het niet mogelijk om ontwikkelingsprocessen in de hersenen van de foetus te monitoren. In plaats daarvan kunnen wetenschappers vaak de rol van een enkel gen leren door te observeren wat er gebeurt als dat gen wordt uitgeschakeld in een laboratoriumschaaltje met cellen. Het één voor één elimineren van 425 genen kost echter veel tijd.

In hun onderzoek gebruikten Paska en zijn collega’s een techniek die ze zes jaar geleden ontwikkelden, waarmee ze alle 425 genen tegelijk konden testen. Ze veranderden de cellen zodat neuronen die voorkomen dat andere cellen vuren, alleen groen gloeien. Ze gebruikten ook het CRISPR-genbewerkingssysteem om verschillende cellen te creëren, waarbij elk één van de 425 genen miste.

Wetenschappers hebben massa’s cellen gecreëerd die de structuren en functies van de hersenschors en de hersenschors nabootsen. Vervolgens plaatsten ze de twee verschillende massa’s naast elkaar in een laboratoriumschaaltje.

“We ontdekten dat als je ze dicht bij elkaar zet, ze meteen in elkaar overvloeien”, zegt Paska. “En de cellen weten precies wat ze moeten doen… en ze dringen de cortex binnen, net zoals bij mensen.”

Wat dit nog opmerkelijker maakt, is dat in levende hersenen het subpallium, waar zich interneuronen vormen, niet direct grenst aan de hersenschors, maar slechts een paar centimeter ervan verwijderd is, zegt Paska.

13 ontbrekende genen die de vorming van interneuronen voorkomen

Paska en zijn collega’s gaven de interneuronen de tijd om zich te vormen en naar de hersenschors te reizen. Vervolgens onderzochten ze de genetische profielen van de verschillende cellen. Hierdoor konden ze genen identificeren die twee defecten veroorzaakten: een gebrek aan vorming van interneuronen en het onvermogen van interneuronen om naar de hersenschors te migreren.

Ze vonden 13 genen, waarvan de afwezigheid de vorming van interneuronen verhindert. Ze identificeerden 33 extra genen, waarvan de afwezigheid de migratie van interneuronen naar de hersenschors verhinderde. In totaal lijken 46 genen – 11% van de 425 genen die geassocieerd zijn met neurologische ontwikkelingsstoornissen – neuronen te beïnvloeden die hun buren remmen, waardoor een onbalans ontstaat.

De wetenschappers ontdekten dat één gen dat belangrijk is voor de migratie van interneuronen, LNPK, verband hield met epileptische aandoeningen. Dit zou het idee ondersteunen dat aanvallen het gevolg zijn van overmatige excitatie van neuronen en onderremming.

Met behulp van klontjes gefuseerde cellen voerden onderzoekers “het grootste onderzoek ooit naar autisme en… [Neuroentwicklungsstörungs-]Genes”, schreef Gu Liming, hoogleraar neurowetenschappen en psychiatrie aan de Universiteit van Pennsylvania, in een e-mail waarin hij commentaar gaf op het onderzoek.

Meng, die niet bij het project betrokken was, beschreef het project als een ‘tour de force’ die er op een dag toe zou kunnen leiden dat onderzoekers behandelingen voor autisme en andere stoornissen ontwikkelen – behandelingen gebaseerd op het genetische profiel van een individuele patiënt.

Deskundigen benadrukten dat autisme niet één enkele ziekte is, maar eerder een groep stoornissen. Neuronale onbalans is een van de vele mogelijke oorzaken.

Veel mensen met autisme hebben bijvoorbeeld defecten in microglia, cellen die de hersenontwikkeling reguleren, letsel herstellen en netwerken onderhouden die informatie verwerken.

Genen alleen kunnen autisme niet verklaren

McPartland van Yale University zegt dat genen alleen autisme niet kunnen verklaren. ‘Het is ingewikkeld en fascinerend. Dat kan.’ [Autismus bei] Ze hebben een eeneiige tweeling en zijn allebei altijd autistisch geweest. Maar niet altijd.”

Jennifer Singh, een autisme-expert en universitair hoofddocent aan de School of History and Sociology aan het Georgia Institute of Technology, zei dat er veel geld is uitgegeven aan het zoeken naar de genetische basis van een autismespectrumstoornis. Singh wees op een rapport uit 2018 van een federale adviescommissie waaruit bleek dat 60% van de financiering van onderzoek naar autisme zich richt op biologie en risicofactoren, maar slechts 2% zich richt op ‘levensproblemen’ voor mensen in het spectrum.

“Deze overdreven nadruk en enorme investeringen verdoezelen de echte problemen waarmee mensen met autisme en hun families worden geconfronteerd”, schreef Singh in een e-mail. Ze verwees naar de ‘autisme-afgrond’ die ontstaat wanneer mensen met autisme niet naar openbare scholen kunnen gaan. “Diensten die nuttig zouden zijn voor volwassenen met autisme bestaan ​​niet of zijn niet langer beschikbaar”, zei ze.

Paska zei dat het belangrijk is om “de natuurlijke geschiedenis van de ziekte te onderzoeken.” Maar als we effectief willen zijn, moeten we ook de biologische basis begrijpen [Behandlungen] “Je wilt je ontwikkelen.”

Momenteel testen wij machinevertalingen. Dit artikel is automatisch vertaald van Engels naar Duits.

Dit artikel werd voor het eerst in het Engels gepubliceerd op 5 oktober 2023 op “washingtonpost.com” werd gepubliceerd als onderdeel van de samenwerking en is nu ook in vertaling beschikbaar voor lezers van de IPPEN.MEDIA-portals.