Исследователи провели подробное исследование биологических механизмов, лежащих в основе аутизма, связав генетический риск с активностью клеток мозга. Они использовали анализ отдельных клеток для изучения более 800 000 ядер из посмертной ткани мозга людей с аутизмом и контрольной группы.
Исследование выявило основные типы корковых клеток, на которые влияет аутизм, а также специфические сети транскрипционных факторов, вызывающих эти изменения. Эти результаты могут привести к новым терапевтическим подходам.
Инициатива, возглавляемая Дэниелом Гешвиндом, научным сотрудником UCLA Health и председателем консорциума PsychENCODE, направлена на создание карт регуляции генов в мозге. В рамках этого проекта были опубликованы девять исследований, включая работу Гешвинда, опубликованную в журнале Science.
«Эта коллекция рукописей PsychENCODE, как по отдельности, так и в комплексе, предоставляет беспрецедентный ресурс для понимания взаимосвязи риска заболеваний с генетическими механизмами в мозге», — отметил Гешвинд.
Исследование Гешвинда об аутизме основано на десятилетиях изучения генов, повышающих восприимчивость к расстройствам аутистического спектра, и определения молекулярных изменений в мозге людей с аутизмом. Однако до конца не ясно, что движет этими изменениями и как они связаны с генетической восприимчивостью.
Генное профилирование расстройств аутистического спектра долгое время ограничивалось использованием посмертной ткани мозга. Гешвинд использовал метод анализа отдельных клеток, который позволяет извлекать генетическую информацию из ядер клеток.
Исследование включало анализ ядер из посмертной ткани мозга 66 человек, включая 33 человека с аутизмом и 30 нейротипичных людей. Среди людей с аутизмом было пять человек с синдромом дупликации 15q.
Благодаря этому Гешвинд и его команда смогли идентифицировать основные типы корковых клеток, поражаемые при аутизме, включая нейроны и глиальные клетки. Исследование выявило глубокие изменения в нейронах, соединяющих два полушария мозга, и в группе интернейронов, важных для созревания мозговых цепей.
Важнейшим аспектом исследования стала идентификация специфических сетей транскрипционных факторов, влияющих на экспрессию генов. Эти факторы были обогащены генами риска аутизма и влияли на изменения в определенных подтипах клеток.
Результаты исследования могут способствовать разработке новых методов лечения аутизма и других психических расстройств.
Литература
“Molecular cascades and cell type – specific signatures in ASD revealed by single-cell genomics” by Daniel Geschwind et al. Science
