Επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο εντόπισαν νέες γενετικές παραλλαγές που συνδέονται με τη διαταραχή του φάσματος του αυτισμού, αξιοποιώντας την τεχνολογία μακράς ανάγνωσης ολόκληρου του γονιδιώματος (LR-WGS). Η μέθοδος εξετάζει μεγάλα τμήματα DNA και φέρνει στο φως μεταλλάξεις που δεν ανιχνεύονταν με τις παλαιότερες τεχνικές.
Η ανάλυση 267 γονιδιωμάτων έδειξε ότι με την LR-WGS εντοπίστηκαν 33% περισσότερες δομικές μεταλλάξεις και 38% περισσότερα επαναλαμβανόμενα τμήματα DNA. Τα αποτελέσματα μπορεί να βοηθήσουν μελλοντικά στην ανάπτυξη ακριβέστερων διαγνωστικών μεθόδων και στοχευμένων θεραπειών, ενώ προσφέρουν επιπλέον στοιχεία για τη γενετική προέλευση του αυτισμού.
Στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο οι ερευνητές βρήκαν γενετικές παραλλαγές που σχετίζονται με τη διαταραχή του φάσματος του αυτισμού (ASD). Για την έρευνα χρησιμοποίησαν μια σύγχρονη μέθοδο εξέτασης DNA, τη μακρά αλληλούχιση ολόκληρου γονιδιώματος (long-read whole genome sequencing – LR-WGS).
Με την τεχνολογία αυτή διαβάζονται ταυτόχρονα μεγάλα τμήματα του γονιδιώματος, διευκολύνοντας τον εντοπισμό νέων γενετικών μεταλλάξεων και τη μελέτη της επίδρασής τους στη λειτουργία των γονιδίων. Όπως αναφέρουν οι ερευνητές, η LR-WGS εντόπισε πολύ περισσότερες παραλλαγές διαφορετικών κατηγοριών από τις καθιερωμένες μεθόδους αλληλούχισης μικρών τμημάτων («short-read»).
Η έρευνα ενδέχεται να συμβάλει στην ανάπτυξη πιο ακριβών γενετικών εξετάσεων, καθώς και, ενδεχομένως, θεραπειών που θα στοχεύουν συγκεκριμένους γενετικούς μηχανισμούς οι οποίοι σχετίζονται με τον αυτισμό. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell Genomics.
Νέα μέθοδος φέρνει στο φως γενετικές μεταλλάξεις που διέφευγαν της ανίχνευσης
Παρά τα σημαντικά βήματα στην έρευνα της γενετικής του αυτισμού, πολλά στοιχεία της γενετικής του βάσης εξακολουθούν να μην έχουν εξηγηθεί. Οι επιστήμονες περιγράφουν αυτό το κενό με τον όρο «χαμένη κληρονομικότητα» (missing heritability).
Η νέα έρευνα έδειξε πως η τεχνολογία long-read μπορεί να αποκαλύψει μεταλλάξεις που δεν φαίνονταν με τις πιο συμβατικές τεχνικές αλληλούχισης μικρών κομματιών DNA. Είναι από τις πρώτες έρευνες που εφαρμόζουν την προσέγγιση αυτή σε μεγάλη κλίμακα για τη μελέτη του αυτισμού.
«Οι τεχνολογίες long-read αλλάζουν τα δεδομένα όσον αφορά το εύρος των λειτουργικών πληροφοριών που μπορούμε να αντλήσουμε από μία μόνο αλληλουχία γονιδιώματος», ανέφερε ο κύριος συγγραφέας της μελέτης, Jonathan Sebat, καθηγητής Ψυχιατρικής και Κυτταρικής και Μοριακής Ιατρικής στη Σχολή Ιατρικής του UC San Diego.
Ο ίδιος σημείωσε ότι «η τεχνολογία αυτή μπορεί να βελτιώσει την κατανόηση της γενετικής βάσης του αυτισμού και άλλων νευροαναπτυξιακών διαταραχών και ενδεχομένως να οδηγήσει στο μέλλον σε καλύτερες διαγνωστικές μεθόδους και πιο στοχευμένες θεραπείες».
Τα αποτελέσματα της έρευνας
Στην ανάλυση των ερευνητών συμπεριλήφθηκαν 267 γονιδιώματα από οικογένειες με άτομα στο φάσμα του αυτισμού. Τα βασικά ευρήματα ήταν τα εξής:
- Με την LR-WGS εντοπίστηκαν κατά 33% περισσότερες δομικές γενετικές μεταλλάξεις που διαταράσσουν γονίδια, σε σύγκριση με τις παραδοσιακές τεχνικές.
- Η ανίχνευση επαναλαμβανόμενων τμημάτων DNA (tandem repeats) αυξήθηκε κατά 38%.
- Μερικές από τις νέες μεταλλάξεις συνδέονται με πολύπλοκες αναδιατάξεις γονιδίων, οι οποίες είναι δυνατόν να επηρεάσουν τη λειτουργία τους και να συμβάλουν στην εμφάνιση αυτισμού.
- Συνδυάζοντας την εξέταση γενετικών παραλλαγών με στοιχεία για τη μεθυλίωση DNA – μικρές χημικές αλλαγές που ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των γονιδίων – οι επιστήμονες μπόρεσαν να κατανοήσουν πώς οι μεταλλάξεις επιδρούν στη λειτουργία των γονιδίων.
Πιθανές επιπτώσεις των ευρημάτων στο μέλλον
Οι ερευνητές τονίζουν πως, παρότι πρόκειται για τη μεγαλύτερη μελέτη αυτού του είδους έως σήμερα, χρειάζεται να γίνουν ακόμη μεγαλύτερες έρευνες με περισσότερα γονιδιώματα. Έτσι θα μπορέσει να υπολογιστεί με ακρίβεια ποιο ποσοστό της «χαμένης κληρονομικότητας» μπορεί να ερμηνευτεί με τη νέα τεχνολογία.
Κατά την εκτίμηση του Sebat, η LR-WGS ενδέχεται να διπλασιάσει το ποσοστό της κληρονομικότητας που εξηγείται από ορισμένες γενετικές παραλλαγές, μεταξύ των οποίων οι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA και οι δομικές μεταλλάξεις.
Σε αυτή τη φάση, τα αποτελέσματα εμπλουτίζουν τις γνώσεις για τη γενετική προέλευση του αυτισμού και δείχνουν τις δυνατότητες της τεχνολογίας long-read να εντοπίζει σύνθετες γενετικές παραλλαγές, αλλά και τις λειτουργικές επιπτώσεις τους, με μία μόνο γενετική εξέταση.
Συνοπτική εικόνα
- Με τη μέθοδο μακράς αλληλούχισης ολόκληρου του γονιδιώματος (LR-WGS), ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο εντόπισαν νέες γενετικές παραλλαγές που σχετίζονται με τον αυτισμό.
- Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, η LR-WGS αύξησε κατά 33% τον εντοπισμό δομικών μεταλλάξεων και κατά 38% την ανίχνευση επαναλαμβανόμενων τμημάτων DNA.
- Η ανάλυση 267 γονιδιωμάτων προσφέρει νέα δεδομένα για τη γενετική προέλευση του αυτισμού και ενδέχεται να συμβάλει σε ακριβέστερη διάγνωση και στοχευμένες θεραπείες.
- Με την τεχνολογία LR-WGS μπορούν να εντοπιστούν «κρυφές» γενετικές μεταλλάξεις, οι οποίες δεν ήταν ορατές με τις παραδοσιακές μεθόδους, διευρύνοντας την κατανόηση των νευροαναπτυξιακών διαταραχών.
- Οι ερευνητές τονίζουν ότι χρειάζονται μεγαλύτερες μελέτες, ώστε να προσδιοριστεί σε ποιον βαθμό η νέα τεχνολογία μπορεί να εξηγήσει τη «χαμένη κληρονομικότητα».
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/news/nea-gonidiaka-eyrimata-gia-ton-aytismo-apokalyptei-i-alliloychisi-makras-anagnosis-gonidiomatos/22456
