Eine neue Studie eines US-amerikanischen Forschungskonsortiums hat herausgefunden, dass ein kleines Segment von Chromosom 16 bei etwa einem Prozent der Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) fehlt oder verdoppelt wird. Was an dieser speziellen Entdeckung überrascht, ist, dass die Auslassung oder Duplikation nicht von einem Elternteil vererbt wird, sondern spontan, vielleicht um die Zeit der Empfängnis, auftritt.
Die Studie wurde in der frühen Online-Ausgabe des New England Journal of Medicine (NEJM) veröffentlicht und ist die Arbeit des Autism Consortium, zu dem 14 führende Universitäten und medizinische Zentren in und um Boston, Massachusetts gehören.
Autismus-Spektrum-Störungen (ASDs) werden bei 1 von 150 Kindern unter drei Jahren diagnostiziert. Die Symptome reichen von leicht bis schwer, und sie haben soziale, kognitive und Verhaltenskomponenten.
Die 1-Prozent-Frequenz ist vergleichbar mit einer Reihe anderer genetischer Syndrome, die an ASDs gebunden sind, sagten die Forscher. Es wird angenommen, dass etwa 90 Prozent der ASDs eine genetische Komponente haben, aber bisher können nur 10 Prozent der Fälle an bekannte genetische und Chromosomensyndrome gebunden sein.
Dr. Mark Daly, der am Zentrum für Humangenetik des Massachusetts General Hospital (MGH) arbeitet und leitender Forscher des Genforschungsteams war, sagte:
"Während epidemiologische Studien auf eine sehr große genetische Komponente bei Autismus hindeuten, ist wenig darüber bekannt, wie spezifische Gene beteiligt sind."
Daly ist Mitglied des Autismus-Konsortiums und ist Assistant Professor für Medizin an der Harvard Medical School und Mitglied des Broad Institute des Harvard and Massachusetts Institute of Technology.
"Wir sind noch weit davon entfernt zu verstehen, wie diese chromosomale Deletion oder Duplikation das Risiko für Autismus erhöht, aber dies ist eine kritische erste Erkenntnis," fügte Daly hinzu.
Den Wissenschaftlern waren bereits mehrere Chromosomen-Deletionen oder -Doppelungen bekannt, die an ASD gebunden waren, einschließlich einer bestimmten Art von Deletion auf Chromosom 15, die von einem Elternteil weitergegeben wurde. In dieser Studie entschieden die Forscher daher, einen kompletten Scan des Genoms durchzuführen.
Sie verwendeten Proben von der Autismus Genom Research Exchange, die DNA von Familien mit mindestens einem Kind mit ASD enthält.
Die Forscher scannten mehr als 1.400 Proben von Individuen mit ASD und einer ähnlichen Anzahl von nicht betroffenen Eltern. Sie fanden heraus, dass eine bestimmte Region von Chromosom 16 in 5 der Individuen mit einer ASD, aber nicht in einem ihrer Eltern, deletiert war. Dies deutet darauf hin, dass die Löschung spontan erfolgt ist und nicht vererbt wurde.
Daly und Kollegen bestätigten diese Ergebnisse, indem sie klinische Daten von einer separaten Gruppe von fast 1.000 Patienten untersuchten, die das Kinderkrankenhaus Boston besucht hatten, von denen etwa die Hälfte mit einem ASD oder einer verwandten Störung diagnostiziert worden war.
Unter denen mit einer ASD oder einer verwandten Störung fanden sie 5 Kinder mit der gleichen Chromosom 16-Deletion und weitere 4 Kinder, bei denen das Chromosomensegment nicht deletiert, sondern dupliziert wurde. Diese Chromosomenfehler waren in der DNA von Kindern, bei denen keine ASD oder eine damit zusammenhängende Störung diagnostiziert wurde, nicht vorhanden.
Die Ergebnisse wurden erneut durch ein weiteres Datenpaket bestätigt, das von deCODE Genetics, einem biopharmazeutischen Unternehmen in Island, erhalten wurde, das Populationsstudien durchführt, um menschliche Gene zu identifizieren, die mit gewöhnlichen Krankheiten in Verbindung stehen. Sie fanden die gleiche Deletion in 3 von fast 300 Menschen mit einem ASD, und auch in einigen Proben von Menschen, die psychiatrische oder Sprachstörungen hatten. Die Löschung wurde nur in 2 von 20.000 Mitgliedern der deCODE-Datenbank gefunden, bei denen keine assoziierte Störung diagnostiziert worden war.
Eine weitere Analyse der deCODE-Daten legte nahe, dass diese Chromosomen-Deletion wahrscheinlich nur in 0,01 Prozent der Allgemeinbevölkerung vorkommt, jedoch 100-mal häufiger bei Menschen mit einem ASD gefunden wurde.
Daly erklärte, dass:
"Diese großen, nicht-vererbten Chromosomen-Deletionen sind extrem selten, so dass man genau die gleiche Deletion in einem so signifikanten Anteil von Patienten findet, dass es ein sehr starker Risikofaktor für Autismus ist."
"Wir verfolgen jetzt detailliertere genetische Studien, um herauszufinden, welche Gene in dieser Region für diesen Effekt verantwortlich sind, um ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden Biologie und möglicher Hinweise auf therapeutische Ansätze zu erhalten", fügte er hinzu.
In einem begleitenden Editorial schrieben Drs Evan E. Eichler vom Howard Hughes Medical Institute und vom Department of Genome Sciences der University of Washington, Seattle, und Andrew W. Zimmerman vom Kennedy Krieger Institute und der Johns Hopkins University, Baltimore, dass Die Entdeckung der spontanen Deletion oder Duplikation eines Segments eines Chromosoms läutet ein neues "Paradigma" in der genetischen Erforschung von ASDs ein. Die in dieser Studie angeführten Beispiele könnten die "Spitze des Eisbergs" sein.
"Eine tiefere Probensammlung und neue kosteneffektive genomische Techniken könnten notwendig sein, um die verbleibenden Schichten der Zwiebel abzuziehen", schreiben Eichler und Zimmerman.
Diese Art von Chromosomen-Deletion und -Duplex-Erkennung hat auch unmittelbare klinische Auswirkungen, wie eine Stellungnahme des AutismConsortiums Anfang dieser Woche belegt.
Ein neuer Typ von Test, der sogenannte Chromosomen-Microarray, wird jetzt in klinischen Umgebungen verwendet. Dies kann Chromosomen-Deletionen und -duplikate indizierter Patienten und deren Eltern erkennen und hilft Ärzten, das Risiko eines erneuten Auftretens bei nachfolgenden Schwangerschaften zu beurteilen, was für viele Eltern eine Sorge ist.
Aber die Tests sind teuer und nicht immer durch Versicherungen abgedeckt. Die Forscher des Konsortiums arbeiten daran, die Kosten zu senken, indem sie zum Beispiel einen einfacheren Test entwickeln, um den spezifischen Chromosom 16-Fehler zu entdecken.
"Assoziation zwischen Mikrodeletion und Mikroduplikation bei 16p11.2 und Autismus.
Weiss, Lauren A., Shen, Yiping, Korn, Joshua M., Arking, Dan E., Miller, David T., Fossdal, Ragnheidur, Saemundsen, Evald, Stefansson, Hreinn, Ferreira, Manuel AR, Grün, Todd, Platt , Orah S., Ruderfer, Douglas M., Walsh, Christopher A., Altshuler, David, Chakravarti, Aravinda, Tanzi, Rudolph E., Stefansson, Kari, Santangelo, Susan L., Gusella, James F., Sklar, Pamela , Wu, Bai-Lin, Daly, Mark J., das Autismus-Konsortium.
N Engl J Med, online veröffentlicht am 9. Januar 2008, gedruckt am 14. Februar 2008.
DOI: 10.1056 / NEJMoa075974.
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"Ein heißer Punkt genetischer Instabilität bei Autismus.
Evan E. Eichler und Andrew W. Zimmerman.
N Engl J Med, online veröffentlicht am 9. Januar 2008, gedruckt am 14. Februar 2008.
DOI: 10.1056 / NEJMe0708756.
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Quellen: NEJM-Pressemitteilung, Zeitschriftenartikel und Editorial, Pressemitteilung des Autism Consortium.
Geschrieben von: Catharine Paddock
