Forscher haben es gewusst Diese Gene tragen seit den 1970er Jahren zum Autismus bei, als ein Team feststellte, dass eineiige Zwillinge häufig an dieser Krankheit leiden. Seitdem haben Wissenschaftler potenzielle genetische Schuldige für Autismus gefunden, ein Prozess, den DNA-Dekodierungstechnologien in den letzten zehn Jahren beschleunigt haben.

Im Verlauf dieser Arbeit haben Wissenschaftler eine Vielzahl von Arten von Genen entdeckt Veränderungen, die Autismus zugrunde liegen können. Je mehr Wissenschaftler sich mit DNA befassen, desto komplizierter scheint ihr Beitrag zum Autismus zu sein.

Woher wissen Forscher, dass Gene zum Autismus beitragen?
Seit der ersten Autismus-Zwillingsstudie im Jahr 1977 haben mehrere Teams verglichen Autismus tritt bei Zwillingen auf und zeigt, dass Autismus in hohem Maße vererbbar ist. Wenn ein identischer Zwilling Autismus hat, besteht eine Wahrscheinlichkeit von 80 Prozent, dass der andere Zwilling ihn auch hat. Die entsprechende Rate für brüderliche Zwillinge liegt bei rund 40 Prozent.

Die Genetik berücksichtigt jedoch eindeutig nicht das gesamte Autismusrisiko. Umweltfaktoren tragen ebenfalls zum Zustand bei – obwohl sich die Forscher über die relativen Beiträge von Genen und Umwelt nicht einig sind. Einige Umweltrisikofaktoren für Autismus, wie die Exposition gegenüber einer mütterlichen Immunantwort im Mutterleib oder Komplikationen während der Geburt, können mit genetischen Faktoren zusammenwirken, um Autismus hervorzurufen oder seine Merkmale zu verstärken.

Gibt es so etwas wie ein Autismus-Gen?
Nicht wirklich. Es gibt verschiedene mit Autismus verbundene Zustände, die auf Mutationen in einem einzelnen Gen zurückzuführen sind, einschließlich fragiler X- und Rett-Syndrome. Weniger als 1 Prozent der nicht-syndromalen Fälle von Autismus sind jedoch auf Mutationen in einem einzelnen Gen zurückzuführen. Zumindest gibt es bisher kein „Autismus-Gen“ – was bedeutet, dass kein Gen bei jeder Person mit Autismus konsistent mutiert ist. Es scheint auch kein Gen zu geben, das bei jeder Mutation Autismus verursacht.

Dennoch wächst die Liste der Gene, die an Autismus beteiligt sind. Forscher haben ungefähr 100 Gene gezählt, von denen sie glauben, dass sie stark mit Autismus verbunden sind. Viele dieser Gene sind wichtig für die Kommunikation zwischen Neuronen oder steuern die Expression anderer Gene.

Wie tragen diese Gene zum Autismus bei?
Veränderungen oder Mutationen in der DNA dieser Gene können dazu führen Autismus. Einige Mutationen betreffen ein einzelnes DNA-Basenpaar oder einen „Buchstaben“. Tatsächlich hat jeder Tausende dieser genetischen Varianten. Eine Variante, die in 1 Prozent oder mehr der Bevölkerung vorkommt, wird als „häufig“ angesehen und als Einzelnukleotid-Polymorphismus oder SNP bezeichnet.

Häufige Varianten haben normalerweise subtile Auswirkungen und können zusammenarbeiten, um zum Autismus beizutragen . Seltene Varianten, die bei weniger als 1 Prozent der Menschen vorkommen, haben tendenziell stärkere Auswirkungen. Viele der bisher mit Autismus verbundenen Mutationen waren selten. Es ist wesentlich schwieriger, häufige Varianten für das Autismusrisiko zu finden, obwohl einige Studien im Gange sind.

Andere Änderungen, die als Variationen der Kopienanzahl (CNVs) bezeichnet werden, zeigen sich als Deletionen oder Duplikationen langer DNA-Abschnitte und enthalten oft viele Gene.

Aber Mutationen, die zu Autismus beitragen, sind wahrscheinlich nicht alle in Genen enthalten, die weniger als 2 Prozent des Genoms ausmachen. Forscher versuchen, in die verbleibenden 98 Prozent des Genoms zu waten, um nach Unregelmäßigkeiten im Zusammenhang mit Autismus zu suchen. Bisher sind diese Regionen kaum bekannt.

Sind alle Mutationen gleich schädlich?
Nein. Auf molekularer Ebene können die Auswirkungen von Mutationen auch bei SNPs unterschiedlich sein. Mutationen können entweder schädlich oder gutartig sein, je nachdem, wie stark sie die Funktion des entsprechenden Proteins verändern. Eine Missense-Mutation tauscht beispielsweise eine Aminosäure im Protein gegen eine andere aus. Wenn die Substitution das Protein nicht signifikant verändert, ist es wahrscheinlich gutartig. Eine Nonsense-Mutation hingegen fügt ein Stoppzeichen in ein Gen ein, wodurch die Proteinproduktion vorzeitig gestoppt wird. Das resultierende Protein ist zu kurz und funktioniert, wenn überhaupt, schlecht.

Wie erwerben Menschen Mutationen?
Die meisten Mutationen werden von den Eltern geerbt und können häufig oder selten sein. Mutationen können auch spontan in einem Ei oder Sperma auftreten und sind daher nur beim Kind und nicht bei den Eltern zu finden. Forscher können diese seltenen De-novo-Mutationen finden, indem sie die DNA-Sequenzen von Menschen mit Autismus mit denen ihrer nicht betroffenen Familienmitglieder vergleichen. Spontane Mutationen, die nach der Empfängnis auftreten, sind normalerweise „Mosaik“, was bedeutet, dass sie nur einige der Zellen im Körper betreffen.

Kann die Genetik erklären, warum Jungen häufiger als Mädchen Autismus haben?
Vielleicht. Mädchen mit Autismus scheinen mehr Mutationen zu haben als Jungen mit dieser Krankheit. Und Jungen mit Autismus erben ihre Mutationen manchmal von nicht betroffenen Müttern.Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Mädchen möglicherweise gegen Mutationen resistent sind, die zu Autismus beitragen, und einen größeren genetischen Treffer benötigen, um die Krankheit zu haben.

Gibt es eine Möglichkeit, vor der Geburt eines Kindes auf Mutationen zu testen?
Kliniker untersuchen routinemäßig die Chromosomen eines sich entwickelnden Babys, um große Chromosomenanomalien, einschließlich CNVs, zu identifizieren. Es gibt vorgeburtliche Gentests für einige mit Autismus verbundene Syndrome, wie das fragile X-Syndrom. Aber selbst wenn ein sich entwickelndes Baby diese seltenen Mutationen hat, kann man nicht sicher wissen, ob bei ihm später Autismus diagnostiziert wird.