چگونه محققان ژن های عامل اوتیسم را شناسایی می کنند؟

از زمانی که اولین دوقلوی مبتلا به اوتیسم در سال 1977 مطالعه شدند، گروه های تحقیقاتی زیادی دوقلوهای اوتیسم را مورد بررسی قرار داده و به این نتیجه دست یافتند که این بیماری به میزان بالایی حالت وراثتی دارد. وقتی یکی از دوقلوهای همسان مبتلا به اوتیسم است، به احتمال بالای 80% قل دیگر نیز به این بیماری مبتلا خواهد بود. نرخ بروز بیماری در بین دوقلوها حدود 40% است.

در هر صورت عوامل ژنتیکی تنها علت ایجاد اوتیسم نیستند و عوامل محیطی هم سبب ایجاد این اختلال می شوند هرچند برخی محققان بر تعامل نسبی ژن و محیط مظنون هستند. برخی عوامل محیطی مانند مواجهه با پاسخ های ایمنی مادری در رحم یا اختلالات در زمان تولد، با همکاری عوامل ژنتیکی می تواند در بروز اوتیسم یا افزایش شدت بیماری موثر باشد.

 

آیا چیزی به عنوان ژن اوتیسم وجود دارد؟

در واقع خیر. بسیاری از اختلالات مرتبط با اوتیسم وجود دارند که ریشه آن ها نقص در یک ژن است مانند: سندروم X شکننده و سندروم رت. اما کمتر از 1% از نمونه های اوتیسم غیر سندرومی ناشی از نقص در یک تک ژن می باشند. بنابراین نبود ژن اوتیسم به این معنی است که یک ژن ثابت و مشخص در تمام افراد مبتلا به اوتیسم وجود نداشته و همچنین موتاسیون در یک ژن خاص در تمام نمونه ها سبب بروز بیماری نمی شود.

با این حال تعداد ژن های مرتبط با اوتیسم در حال افزایش است. ارتباط 65 ژن خاص با اوتیسم ثابت شده و محققان بر این باورندکه بین بیماری و این گروه از ژن ها ارتباط گسترده ای وجود دارد البته بیش از 200 ژن دیگر نیز وجود دارند که دارای ارتباط کم تری با بیماری می باشند. بسیاری از این ژن ها در ارتباط بین نورون ها و کنترل بیان سایر ژن ها اهمیت دارند.

 

چگونه این ژن ها در بروز اوتیسم مشارکت می کنند؟

تغییر و یا جهش در DNA این ژن ها منجر به بروز اوتیسم می شود. برخی از جهش ها یک جفت باز از DNA را تحت تاثیر قرار می دهند. در واقع هر فرد دارای هزاران عدد از این تنوعات ژنتیکی می باشد. تنوع ژنتیکی که در 1% یا تعداد بیشتری از افراد جمعیت یافت شود "رایج" شناخته شده و تنوع تک نوکلئوتیدی یا Single Nucleotide Polymorphism (SNP) خوانده می شود. تنوعات رایج دارای تاثیرات ظریفی بوده و در همکاری با یکدیگر می توانند سبب بروز اوتیسم شوند. تنوعات نادر که در کمتر از 1% افراد جمعیت وجود دارند دارای تاثیرات مهم تری می باشند. تعداد زیادی از این جهش ها با اوتیسم مرتبط بوده و به همین دلیل نادر هستند. مسئله یافتن تنوعات ژنتیکی رایج در اوتیسم بسیار مشکل است هرچند مطالعات زیادی در این زمینه در حال انجام می باشد. تغییر دیگری که تنوعات تعداد کپی نام دارد به حذف یا اضافه شدن قطعات بلندی از DNA اطلاق می شود که ممکن است شامل تعداد زیادی از ژن ها گردد. با این حال جهش های منتهی به اوتیسم همگی در ژن ها -که کم تر از 1% ژنوم را تشکیل می دهند- نبوده و محققان در حال بررسی تغییرات در 98% باقی ژنوم هستند که می تواند در بروز اوتیسم موثر باشد. تا امروزه مطالعه این نواحی بسیار محدود بوده است.

 

آیا تمام جهش ها به یک اندازه مضر هستند؟

خیر. در سطح مولکولی تاثیر موتاسیون های مختلف و حتی SNP ها هم متفاوت است. جهش ها می توانند مضر یا خوش خیم باشند و این موضوع به تاثیر آن جهش بر تغییر فعالیت پروتئینی وابسته است. برای مثال جهش های بدمعنی سبب تغییر یک اسیدآمینه به اسیدآمینه دیگر در پروتئین می شود. چنانچه این تغییر عملکرد پروتئین را به طور گسترده تغییر ندهد این جهش خوش خیم خواهد بود. در مقابل جهش های بی معنی سبب ایجاد علامت توقف در میانه ژن می شوند که منجر به تولید پروتئین نیمه بالغ خواهد شد. محصول حاصل شده بسیار کوچک بوده و دارای عملکرد محدود یا فاقد عملکرد می باشد.

 

چگونه افراد جهش ها را به دست می آورند؟

بسیاری از جهش ها چه رایج و چه نادر از والدین به ارث می رسند. جهش ها گاهی به صورت خود به خودی در سلول تخم و یا اسپرم ایجاد شده و تنها در فرزند قابل مشاهده می باشد در حالی که والدین فاقد این جهش هستند. محققان این نوع از جهش های نو و جدید را با مقایسه توالی DNA فرد بیمار با سایر اعضای سالم خانواده ردیابی می کنند. جهش های خود به خودی ایجاد شده بعد از لقاح حالت موزائیک را ایجاد می کنند که به معنای وجود جهش در تعداد خاصی از سلول ها می باشد.

آیا ژنتیک می تواند توضیح دهد چرا پسران بیشتر از دختران مستعد بروز اوتیسم هستند؟

شاید. دختران مبتلا به اوتیسم دارای جهش های بیشتری هستند و پسران مبتلا گاهی بیماری خود را از مادران بدون بیماری به ارث می برند. به طور کلی می توان گفت دختران در برابر جهش های ایجاد کننده اوتیسم مقاوم تر بوده و جهت بروز بیماری به نقص ژنتیکی بزرگتری نیاز دارند.

 

آیا راهی برای بررسی موتاسیون ها قبل از تولد فرزند وجود دارد؟

پزشکان به روال عادی بررسی های کروموزومی را جهت ردیابی اختلالات کروموزومی بزرگ انجام می دهند. تعدادی آزمایش ژنتیک قبل از تولد برای برخی بیماری های مرتبط با اوتیسم مانند سندروم X شکننده وجود دارد. اما اگر یک کودک دارای موتاسیون های نادر باشد راهی برای تضمین این که آیا در آینده دچار اوتیسم خواهد بود یا خیر وجود ندارد.