Eine große neue Analyse von DNA aus Tausenden von Patienten hat mehrere zugrunde liegende Gen-Netzwerke mit potenziell eine wichtige Rolle bei Autismus entdeckt. Diese Netze können attraktive Ziele für die Entwicklung neuer Medikamente oder Autismus Wiederverwendung bestehender Medikamente, die auf Komponenten der Netze handeln bieten .
Darüber hinaus wirkt sich auch auf eine der Autismus - related gene Wege einige Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und Schizophrenie - Was die Möglichkeit , dass eine Klasse von Medikamenten kann bestimmte Untergruppen aller drei neurologischen Erkrankungen zu behandeln.
" Neurologische Entwicklungsstörungen sind sehr heterogen, sowohl klinisch als auch genetisch ", sagte Studienleiter Hakon Hakonarson , MD, Ph.D., Direktor des Zentrums für Angewandte Genomik am Kinderkrankenhaus von Philadelphia ( CHOP) . " Allerdings sind die gemeinsamen biologischen Mustern wir auf der Suche nach Krankheitskategorien stark implizieren, dass die sich auf zugrunde liegenden molekularen Defekte können uns näher an der Ausarbeitung Therapien betrachtet werden. "
Die Studie von Hakonarson und Kollegen , die online in Nature Communications, stützt sich auf Gen- Daten aus GenomzentrumCHOP als auch vom Autism Genome Project und dem AGRE Consortium, beide Teil der Organisation Autism Speaks .
Autismus -Spektrum-Störungen ( ASD ), die Autismus ist die bekannteste , sind eine große Gruppe von erblichen Kindheit neuropsychiatrische Störungen gekennzeichnet durch eine Störung der sozialen Interaktion und Kommunikation sowie durch eingeschränkte Verhaltensweisen. Die Autoren merken an , dass die jüngsten Untersuchungen zeigen, dass bis zu 400 verschiedene ASDs existieren.
Die aktuelle Forschung ist eine genomweite Assoziationsstudie zum Vergleich mehr als 6.700 Patienten mit ASD zu über 12.500 Kontrollpersonen. Es war eine der bisher größten Studien der Kopienzahl Variationen ( CNVs ) in Autismus. CNV Deletionen oder Duplikationen von DNA-Sequenzen , verschieden von Einzelbasenänderungenin der DNA.
Die Studie Team auf CNVs im defekten Gens Familie Interaktionsnetzwerke ( GFINs ) konzentriert - Gruppen auf biologische Pfade handeln gestört Gene. Bei Patienten mit Autismus, fand das Team drei GFINs in dem Genvarianten zu stören , wie Gene interagieren mit Proteinen. Von besonderem Interesse für die Arbeitsgruppe war die metabotropen Glutamatrezeptors ( mGluR ) Signalwegs , der GRM Familie von Genen definiert , die den Neurotransmitter Glutamat eine wichtige Botenstoff im Gehirn Regelfunktionen wie Gedächtnis, Lernen , Wahrnehmung , Aufmerksamkeit und wirkt Verhalten .
Hakonarson -Team und andere Forscher zuvor berichtet, dass 10 Prozent oder mehr der ADHS-Patienten haben CNVs in Genen entlang des metabotropen Glutamatrezeptors (GRM ) Weg , während andere Teams haben GRM Gendefekte in der Schizophrenie .
Basierend auf diesen Ergebnissen wird Hakonarson Planung einer klinischen Studie in ausgewählten ADHS-Patienten von einem Medikament, das GRM -Weg aktiviert . "Wenn Drogen, die diesen Weg als erfolgreich erweisen in dieser Untergruppe von Patienten mit ADHS , können wir dann testen Sie diese Medikamente bei Autismus Patienten mit ähnlichen Gen-Varianten ", sagte er .
In ASD und andere komplexe neurologische Entwicklungsstörungen , gemeinsame Genvarianten haben oft sehr kleine Einzeleffekte , während die sehr seltene Genvarianten ausüben stärkere Effekte . Viele dieser Gene mit sehr seltenen Defekten gehören zu Genfamilien , die druggable Ziele anbieten können .
Die drei Genfamilien in der aktuellen Studie haben bemerkenswerte funktionelle Rolle . Die CALM1 Netzwerk umfasst die Calmodulin -Familie von Proteinen , die Zellkommunikation und Neurotransmitterfunktion zu regulieren. Der MXD -MYC -MAX Gen-Netzwerk ist in der Entwicklung von Krebs beteiligt sind, und kann Verbindungen zwischen Autismus und bestimmten Krebsarten berichtet, zugrunde liegen. Schließlich Mitglieder der GRM -Genfamilie beeinflussen Nervenübertragung , Neuronenbildung, und Verbindungen im Gehirn - Prozesse von großer Bedeutung für ASD .
Die funktionellen Aktivitäten in der aktuellen Studie identifiziert stehen im Einklang mit einer aktuellen multizentrische Studie , in der Hakonarson beteiligt , veröffentlicht am 1. Mai in der American Journal of Human Genetics . Diese Studie, die von Wissenschaftlern aus Paris und Toronto, und mit Autism Genome Project Daten führte , fand Hunderte von seltenen ASD bezogenen Genvarianten konvergierenden auf Gen-Netzwerke in neuronalen Signalübertragung , Synapsenfunktion und Chromatin Regulation ( ein biologischer Prozess Beeinflussung der Genexpression ) beteiligt. Viele der Gene in diesen Netzen in anderen Entwicklungsstörungen außer Autismus in Zusammenhang gebracht.
"Auch wenn unsere eigene Studie war groß, nur etwa 20 Prozent der Gene verursacht ASDs fängt es ", sagte Hakonarson , der das noch größere Studien sind notwendig, um weiter zu entwirren die genetische Landschaft von Autismus aufgenommen. " , Starkes Tier Daten unterstützen jedoch eine wichtige Rolle für die Glutamat-Rezeptor- Signalweg in sozial beeinträchtigt Verhaltensweisen Modellierung ASDs Da der GRM Weg scheint eine wichtige Triebfeder für drei diseases-- Autismus, ADHS und Schizophrenie - . Gibt es eine überzeugende Begründung für Untersuchung von Behandlungsstrategien auf diesem Weg ausgerichtet. "