Prognosi dell'autismo: i geni dei genitori `` incredibilmente utili ''
Mentre un principale gene di rischio può rendere un individuo suscettibile all'autismo o ad un altro disturbo dello sviluppo neurologico, è l'intera raccolta di cambiamenti associati nel loro DNA che decide se lo sviluppano e quanto grave diventa.
Questa è stata la conclusione a cui sono arrivati i ricercatori dopo aver analizzato i dati di sequenziamento dello sviluppo, cognitivo e del genoma di centinaia di persone con geni di rischio noti insieme a quelli dei loro genitori e fratelli.
Suggeriscono che i loro risultati spiegano perché due persone portatrici dello stesso gene di rischio, noto anche come "mutazione primaria", possono avere sintomi molto diversi del disturbo dello sviluppo neurologico associato.
"Ad esempio", afferma l'autore senior dello studio Santhosh Girirajan, professore associato di biochimica e biologia molecolare presso la Pennsylvania State University di University Park, "quando un genitore e un bambino hanno la stessa mutazione primaria ma solo il bambino sviluppa il disturbo".
Spiega che quando si diagnostica un disturbo come l'autismo, l'attenzione sulla ricerca della causa tende a essere sull'identificazione della "mutazione primaria".
Tuttavia, questo approccio non spiega perché molte persone con la stessa mutazione primaria possono avere sintomi molto diversi.
"Gli strumenti di sequenziamento genetico possono rivelare un gran numero di mutazioni nel genoma di una persona", osserva.
I ricercatori hanno ora pubblicato i loro risultati sulla rivista Genetica in medicina.
Autismo e ADHD
I disturbi dello sviluppo neurologico sono condizioni “comuni e diffuse” che influenzano il movimento, il linguaggio, le abilità sociali, la comunicazione e le emozioni.
Esempi tipici includono l'autismo - o, più precisamente, il disturbo dello spettro autistico (ASD) - e il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD).
Tali disturbi possono essere ricondotti alla crescita e allo sviluppo precoci del cervello. Tuttavia, le cause esatte sono sconosciute. Si pensa che siano coinvolti fattori genetici, ambientali e biologici.
Le persone con ASD affrontano sfide nella comunicazione e nell'interazione, nonché nella comprensione e nell'espressione delle emozioni.
Spesso reagiscono, imparano e prestano attenzione in modo diverso dagli altri e possono anche ripetere comportamenti particolari e preferiscono avere le stesse routine quotidiane. I segni di solito iniziano presto nella vita e continuano per tutta l'età adulta.
Alcune persone con ASD possono cavarsela bene da sole, mentre altre potrebbero aver bisogno di molto supporto nella vita quotidiana.
I Centers for Disease Control and Prevention (CDC) stimano che circa 1 bambino su 59 ha ASD negli Stati Uniti e che i ragazzi hanno circa quattro volte più probabilità di essere diagnosticati rispetto alle ragazze.
L'ADHD è "uno dei disturbi dello sviluppo neurologico più comuni" nei bambini. Viene spesso diagnosticato durante l'infanzia e di solito persiste fino all'età adulta.
Oltre a far sì che i bambini siano "eccessivamente attivi", l'ADHD può interrompere la loro capacità di prestare attenzione e controllare il comportamento impulsivo senza pensare alle conseguenze.
Un sondaggio nazionale ha rivelato che nel 2016 c'erano circa 6,1 milioni di bambini negli Stati Uniti a cui era mai stato diagnosticato l'ADHD; questa cifra rappresenta quasi 1 su 10 di tutte le persone di età compresa tra 2 e 17 anni nella popolazione degli Stati Uniti.
Mutazioni associate alla malattia
Girirajan ei suoi colleghi hanno studiato individui che avevano una delle due "mutazioni associate alla malattia" note per essere collegate a disturbi dello sviluppo neurologico.
Alle mutazioni mancano sezioni di materiale genetico sul cromosoma 16. Una mutazione è chiamata 16p11.2 e l'altra è chiamata 16p12.1. Entrambi sono inclusi in uno "schermo globale per i bambini con ritardi nello sviluppo".
Girirajan spiega che nel 95% dei bambini portatori di 16p12.1, la mutazione è stata trasmessa da un genitore. Ciò significa che "qualsiasi differenza nelle caratteristiche cliniche tra il genitore e il bambino è dovuta a ciò che hanno nel background genetico", osserva.
La loro analisi ha rilevato che le persone con una delle mutazioni primarie che mostravano anche segni clinici del disturbo associato avevano "un numero significativamente maggiore di mutazioni nel background genetico" rispetto ai genitori o ai fratelli che erano anche "membri della famiglia portatori".
I ricercatori hanno anche rivelato che c'era un legame tra il numero di mutazioni e alcune caratteristiche distintive del disturbo associato, come la dimensione della testa nel caso della delezione 16p11.2, che è una "caratteristica dello sviluppo cognitivo".
"Più mutazioni hai", osserva Girirajan, "più diversi tipi di combinazioni hai che possono potenzialmente produrre caratteristiche cliniche".
Continua spiegando che mentre la mutazione primaria è probabilmente trasmessa solo da un genitore, la maggior parte dei cambiamenti nel background genetico di un individuo proviene da entrambi i genitori; ma il "bambino finisce per avere più di quello che entrambi i genitori avevano individualmente".
L'importanza della storia familiare
Potrebbe anche essere che il genitore che non ha trasmesso la mutazione primaria sia quello che trasmette la maggior parte delle mutazioni - che finiscono nel background genetico dell'individuo - che contribuiscono allo sviluppo e alle caratteristiche della malattia.
"Questo ci dice che ottenere informazioni sulla storia familiare, sul profilo genetico dei genitori, è incredibilmente utile quando si cerca di fare una diagnosi", esorta Girirajan.
Lui ei suoi colleghi suggeriscono che la mutazione primaria è ciò che rende l'individuo suscettibile al particolare disturbo e il background genetico imposta il corso dello sviluppo della malattia e il modo in cui si manifesta clinicamente.
Potrebbe anche essere una situazione più complessa di una semplice accensione o spegnimento. Potrebbe essere, ad esempio, che un tipo di mutazione primaria renda un individuo meno sensibile e un altro renda un altro più sensibile allo sviluppo della malattia.
In tal caso, il primo individuo richiederebbe molte più mutazioni nel proprio background genetico per produrre sintomi gravi come quelli del secondo individuo, la cui mutazione primaria li renderebbe più sensibili.
Previsioni più tempestive e accurate
In questo modo, la mutazione primaria potrebbe essere trasmessa a diverse generazioni ma i sintomi rimangono lievi fino a quando un bambino non eredita anche molte mutazioni nel suo background genetico.
I ricercatori ora intendono estendere il loro studio alle aree non codificanti del genoma. Finora si sono concentrati solo sulla piccola percentuale che codifica per le proteine.
Sperano che un giorno le loro scoperte aiuteranno i medici a fornire informazioni migliori ai loro pazienti e a raggiungere prognosi più accurate in tempo affinché la riabilitazione abbia un impatto precoce.
Ciò significherebbe, ad esempio, che "un paziente potrebbe iniziare la logopedia o la riabilitazione fisica prima che il ritardo dello sviluppo colpisca", conclude Girirajan.
"Il nostro lavoro rivela che la mutazione primaria probabilmente sensibilizza una persona a un disturbo, ma la quantità di altre mutazioni in altre parti del genoma è ciò che determina effettivamente l'abilità cognitiva e le caratteristiche di sviluppo in quella persona".
Santhosh Girirajan
