«Мы находим эпигенетические изменения, которые присутствуют в большинстве пациентов с беспорядком спектра аутизма или ASD», говорит, co-senior изучают автора Шьяма Прэбхакара из Института Генома Сингапура. «Это предполагает, что, несмотря на огромную разнородность в основных причинах аутизма, таких как мутации ДНК и экологические волнения во время развития, у ASD есть молекулярные особенности, которые обычно разделяются. Отрадно, что у ASD есть общие молекулярные изменения, потому что это открывает возможность проектирования наркотиков, чтобы исправить эти изменения».Различные наследственные факторы и факторы окружающей среды, как известно, способствуют ASD. Много исследований сосредоточились на структурных изменениях к геному или вариантам последовательности ДНК в кодирующих белок генах, но эти мутации редки и составляют только небольшую часть случаев.
В результате ученые предложили, чтобы эпигенетические модификации – изменились в активности гена, которые не затрагивают последовательность ДНК – играют важную роль в ASD. Однако много эпигенетических исследований сосредоточились на химической модификации ДНК, известной как methylation, игнорируя другие важные изменения, которые могли затронуть деятельность генов, вовлеченных в психиатрическую болезнь.
В новом исследовании Prabhakar и автор исследования co-senior Дэниел Джешвинд из Медицинской школы Дэвида Геффена в Калифорнийском университете, Лос-Анджелес, исследовали потенциальную роль гистона acetylation в ASD. Исследователи сосредоточили свой анализ отметки acetylation по имени H3K27ac, потому что это вовлечено в активацию генов. Они выполнили поиск всего эпигенома H3K27ac в посмертных образцах мозговой ткани от предлобной коры, временной коры и мозжечковой коры людей с ASD, наряду с контрольными объектами, в возрасте 10 лет и выше.
Результаты показали, что больше чем 68% случаев ASD разделили общий гистон acetylation образец в 5 000 локусов, несмотря на широкий спектр генетических и экологических причин ASD. Анализируя BrainSpan, атлас развивающегося человеческого мозга, они нашли, что активация генов в или около 12 месяцев после рождения, которое соответствует стадии формирования синапса и нейронного созревания, была особенно сильно связана с увеличенным acetylation в мозгу ASD.«Это – первое крупномасштабное исследование того, как гистон acetylation в мозгу отличается между болезнью и образцами контроля и частью волны нового исследования исследований, как эпигеном встревожен при различных болезнях», говорит Джешвинд. «Профилирование эпигенома позволило нам видеть разделенные, объединяющие темы в том, что часто считается смесью многих различных болезней, а не одной единственной болезни».
Чтобы достигнуть этого этапа, исследователи должны были преодолеть несколько препятствий. Для одного это только было в последние годы, что упорядочивание технологии стало достаточно доступным для этого вида анализа. Они также преодолели основные проблемы построить надежный экспериментальный и вычислительный трубопровод и собрать команду с правильной комбинацией экспертных знаний. Это исследование – часть большей коллекции Международных Человеческих Консорциальных документов Эпигенетики, которые демонстрируют ценность профилирования эпигенома и показывают понимание происхождения болезни и механизмов и также потенциального лечения.
В то время как это исследование проявления силы обеспечило понимание молекулярных изменений, разделенных через аутизм, оно не дошло обеспечивать понимание, играют ли эти модификации причинную роль в ASD или связаны с другими процессами болезни и как точно они способствуют различным признакам. Авторы планируют последующие эксперименты, чтобы проверить эти вопросы.
Поскольку эти epigenomic отклонения указывают на определенные гены и пути, которые изменены в мозгу ASD, некоторые из них могли оказаться новыми целями препарата. Кроме того, исследование предполагает, что эпигенетические наркотики, которые все больше и больше выходят на рынок в результате открытий в области рака, могли потенциально повторно ставиться целью для обработки ASD. «В настоящее время нет никакого одобренного медикаментозного лечения определенно ASD, но мы действительно надеемся, что исследования такой, поскольку наш, а также последующая работа, которая, конечно, необходима, в конечном счете приведет к новому лечению», говорит Прэбхакар.