Un gruppo di ricercatori ha rilevato varianti ereditarie ultra rare trasmesse da genitori senza autismo ai loro figli con autismo e hanno determinato che sono più importanti nelle famiglie “multiplex” con più di un membro della famiglia coinvolto nello spettro.
I risultati del nuovo studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature Genetics.
Varianti ereditarie ultra rare: ecco cosa dice la nuova ricerca
La ricerca dei geni coinvolti è da sempre oggetto di studio, ora tutto risulta più accessibile grazie alla tecnologia e ai costi notevolmente inferiori che consentono l’aggregazione di migliaia di genomi di persone con autismo e dei loro familiari. Sapere con precisione quali geni e in modo particolare le varianti ereditarie ultra rare che sono in gioco permetterà una maggiore comprensione della condizione nota come autismo e alla fine potrebbe portare a terapie mirate per coloro che le desiderano.
Questo nuovo studio assume un certo rilievo perché la maggior parte dei geni dell’autismo scoperti fino ad oggi sono stati identificati attraverso studi di mutazioni de novo, differenze genetiche che insorgono per la prima volta nell’individuo con autismo ma non sono presenti in nessuno dei suoi genitori.
I risultati della ricerca hanno evidenziato che i ricercatori non dovrebbero presumere che l’insieme dei geni dell’autismo alterati da mutazioni de novo siano gli stessi geni di queste varianti ultra rare ereditate appena identificate.
Secondo l’autrice principale Amy B. Wilfert, Ph.D., dell’Università di Washington, insieme al suo team, dopo aver osservato 10.905 persone con autismo, hanno identificato e replicato una rara classe di varianti genetiche che vengono trasmesse (sovratrasmesse) da genitori senza autismo ai bambini con autismo.
“Mentre la maggior parte degli studi sull’autismo si concentra sulle mutazioni de novo, questo studio si concentra su rare mutazioni ereditarie, che sono spesso poco studiate nell’autismo”, afferma il dott. Wilfert. “Troviamo che queste varianti sono individualmente meno dannose delle mutazioni de novo, ma hanno il potenziale per contribuire quasi quanto il rischio e avere un impatto sugli stessi percorsi molecolari, attraverso un insieme distinto di geni. Queste varianti, tuttavia, sono in grado di persistere solo nel popolazione generale per alcune generazioni prima di essere selezionati dall’evoluzione.“
“È ampiamente noto che le mutazioni de novo non possono e non spiegano tutte le cause genetiche dell’autismo, un fenomeno a volte indicato come ‘ereditarietà mancante'”, afferma Pamela Feliciano, Ph.D., Direttore scientifico, SPARK (Simons Powering ricerca sull’autismo). Il Consorzio SPARK ha contribuito con oltre il 50 percento dei dati genetici analizzati in questo studio, inclusi gli esomi di 21.331 partecipanti SPARK, 6.539 dei quali individui con disturbo dello spettro autistico (ASD).
Il numero di genomi accessibili agli scienziati in questo momento consente la ricerca di determinate categorie di cambiamenti genetici, come i cambiamenti de novo e le varianti ereditarie ultra rare, ma non tutti. Man mano che più genomi saranno online, saranno accessibili per l’analisi categorie più ampie di varianti.
“È interessante notare che la stragrande maggioranza di queste varianti (95%) non si trova in geni già noti per essere geni dell’autismo, il che indica che c’è molto altro da imparare sulla genetica dell’autismo“, afferma il dott. Feliciano, osservando che questo studio è il primo passo in un’indagine molto più ampia. “Anche se l’attuale studio non è abbastanza ampio per identificare con sicurezza i singoli geni che hanno queste rare varianti ereditarie, stiamo imparando di più su questi geni. La ricerca futura che si concentra sulle famiglie multiplex è sempre più importante per fornire nuove intuizioni”.
I ricercatori hanno anche affermato che lo studio ha confermato le loro aspettative secondo cui questa classe di varianti ereditarie rare è più importante nelle famiglie con più membri con autismo rispetto alle famiglie con un solo individuo colpito. Coerentemente con questo risultato, i bambini con ASD in queste famiglie hanno maggiori probabilità di portare due di queste varianti rispetto ai loro fratelli non colpiti.
Lo studio ha anche evidenziato la necessità di una maggiore diversità nel condurre ricerche di questo tipo, perché i ricercatori erano meno in grado di rilevare varianti rare nelle persone che appartengono a gruppi ancestrali che sono sottorappresentati nella ricerca genomica, comprese le persone di origine africana, dell’Asia orientale e dell’Asia meridionale.
Varianti ereditarie ultra rare: ecco cosa dicono studi precedenti
Un importante studio internazionale dell’Autism Sequencing Consortium, con la partecipazione di ricercatori del progetto psichiatrico danese iPSYCH, ha recentemente mappato 102 nuovi geni dell’autismo. Le nuove scoperte hanno evidenziato una nuova comprensione della biologia alla base dell’autismo, che potrebbe essere utilizzata un domani per ottenere una diagnosi precoce e più precisa e migliori terapie mirate.
Da quando è stata fatta la prima diagnosi di autismo nel 1938, i ricercatori hanno cercato di chiarire l’origine del disturbo. Ci sono stati molti suggerimenti, insieme a molti disaccordi. Ma una cosa è stata chiara per un po’: la genetica possiede un ruolo importante con un’ereditarietà fino all’ottanta per cento.
Il più grande studio finora di varianti genetiche rare ha ora identificato 102 nuovi cosiddetti geni di rischio per l’autismo: “In generale, ci sono due tipi di varianti genetiche che giocano un ruolo nell’autismo. Ci sono varianti genetiche non comuni che poche persone hanno, anche se queste possono avere un grande effetto, e poi ci sono varianti frequenti di cui tutti noi ne portiamo alcune, e ognuno dei quali contribuisce in misura molto ridotta al rischio”, afferma il professore associato Jakob Grove dell’Università di Aarhus, che è una delle forze trainanti del contributo danese e membro del progetto di ricerca iPSYCH.
Nello studio, gli esperti hanno mappato i mattoni del DNA nei geni di 35.584 individui, di cui 11.986 con autismo. I ricercatori hanno quindi determinato quante volte ogni gene è affetto da varianti con “conseguenze di distruzione delle proteine”, come afferma il ricercatore. “Se un gene è più spesso colpito da queste mutazioni tra le persone con autismo che tra le persone senza di essa, ciò indica che il gene è coinvolto nei processi che portano all’autismo, ed è quindi designato come gene di rischio“, spiega Jakob Grove. La maggior parte delle mutazioni che distruggono i geni identificate sono nuove mutazioni che si trovano solo nella persona con autismo e non nei genitori.
I risultati genetici offrono un punto di vista completamente nuovo dei processi biologici coinvolti nello sviluppo dell’autismo. Alcuni dei geni identificati alterano ampiamente lo sviluppo iniziale, mentre altri sembrano essere più specifici dell’autismo. La maggior parte dei geni aiuta a determinare come i neuroni comunicano tra loro o regolano l’espressione di altri geni.
“Questa nuova conoscenza potrebbe fornire una base migliore per comprendere l’autismo. Ad esempio, potrebbe aiutarci a fare una diagnosi prima, che già sappiamo rende la vita più facile per le persone con autismo e i loro parenti. È anche ipotizzabile che possa contribuire allo sviluppo di medicina personalizzata per coloro che lo desiderano“, afferma Jakob Grove. In altre parole, i risultati dello studio potrebbero rivelarsi cruciali per il trattamento dei disturbi psichiatrici in futuro
Va sottolineato anche che le nuove scoperte possono spiegare solo alcuni casi di autismo poiché queste varianti genetiche sono presenti solo in pochi individui. “Per questo motivo, iPSYCH continua a studiare varianti genetiche sia rare che più frequenti“, conclude lo scienziato.