Naukowcy wiedzieli że geny przyczyniają się do autyzmu od lat 70. XX wieku, kiedy zespół odkrył, że identyczne bliźnięta często mają tę chorobę. Od tego czasu naukowcy szukają potencjalnych genetycznych winowajców autyzmu, procesu, który technologie dekodowania DNA przyspieszyły w ciągu ostatniej dekady.

W miarę postępu prac naukowcy odkryli różne typy genów zmiany, które mogą leżeć u podstaw autyzmu. Im więcej naukowców zagłębia się w DNA, tym bardziej skomplikowany wydaje się jego wkład w autyzm.

Skąd naukowcy wiedzą, że geny przyczyniają się do autyzmu?
Od czasu pierwszego badania bliźniąt autystycznych w 1977 roku kilka zespołów porównało wskaźniki autyzmu u bliźniaków i wykazały, że autyzm jest wysoce dziedziczny. Kiedy jeden identyczny bliźniak ma autyzm, istnieje około 80 procent szans, że drugi bliźniak też go ma. Odpowiedni wskaźnik dla bliźniaków po drugiej stronie braterskiej wynosi około 40 procent.

Jednak genetyka wyraźnie nie wyjaśnia całego ryzyka autyzmu. Czynniki środowiskowe również wpływają na stan – chociaż naukowcy nie zgadzają się co do względnego wkładu genów i środowiska. Niektóre środowiskowe czynniki ryzyka autyzmu, takie jak ekspozycja na matczyną odpowiedź immunologiczną w macicy lub powikłania podczas porodu, mogą współdziałać z czynnikami genetycznymi, powodując autyzm lub nasilając jego cechy.

Czy istnieje coś takiego jak gen autyzmu?
Niezupełnie. Istnieje kilka schorzeń związanych z autyzmem, które wynikają z mutacji w jednym genie, w tym zespoły łamliwego chromosomu X i Retta. Ale mniej niż 1 procent nie-syndromowych przypadków autyzmu pochodzi z mutacji w jakimkolwiek pojedynczym genie. Jak dotąd przynajmniej nie ma czegoś takiego jak „gen autyzmu” – co oznacza, że żaden gen nie jest konsekwentnie mutowany u każdej osoby z autyzmem. Wydaje się również, że nie ma żadnego genu, który powoduje autyzm za każdym razem, gdy jest zmutowany.

Mimo to lista genów odpowiedzialnych za autyzm rośnie. Naukowcy obliczyli około 100 genów, które uważają za silnie związane z autyzmem. Wiele z tych genów jest ważnych dla komunikacji między neuronami lub kontrolowania ekspresji innych genów.

W jaki sposób te geny przyczyniają się do autyzmu?
Zmiany lub mutacje w DNA tych genów mogą prowadzić do autyzm. Niektóre mutacje wpływają na pojedynczą parę zasad DNA lub „literę”. W rzeczywistości każdy ma tysiące takich wariantów genetycznych. Wariant, który występuje u 1 procenta lub więcej populacji, jest uważany za „powszechny” i nazywany jest polimorfizmem pojedynczego nukleotydu lub SNP.

Typowe warianty zwykle mają subtelne efekty i mogą współdziałać, przyczyniając się do autyzmu . „Rzadkie” odmiany, które występują u mniej niż 1% ludzi, mają zwykle silniejsze efekty. Do tej pory wiele mutacji związanych z autyzmem było rzadkich. Znacznie trudniej jest znaleźć wspólne warianty ryzyka autyzmu, chociaż niektóre badania są w toku.

Inne zmiany, znane jako zmiany liczby kopii (CNV), ujawniają się jako delecje lub duplikacje długich odcinków DNA i często zawierają wiele genów.

Ale mutacje, które przyczyniają się do autyzmu, prawdopodobnie nie są obecne w genach, które stanowią mniej niż 2 procent genomu. Naukowcy próbują przeniknąć do pozostałych 98 procent genomu w poszukiwaniu nieprawidłowości związanych z autyzmem. Jak dotąd te regiony są słabo poznane.

Czy wszystkie mutacje są równie szkodliwe?
Nie. Na poziomie molekularnym skutki mutacji mogą się różnić, nawet w przypadku SNP. Mutacje mogą być szkodliwe lub łagodne, w zależności od tego, jak bardzo zmieniają funkcję odpowiedniego białka. Na przykład mutacja typu missense zamienia jeden aminokwas w białku na inny. Jeśli podstawienie nie zmieni znacząco białka, prawdopodobnie będzie łagodne. Z drugiej strony nonsensowna mutacja wstawia znak „stop” w genie, powodując przedwczesne zatrzymanie produkcji białka. Powstałe białko jest zbyt krótkie i funkcjonuje słabo, jeśli w ogóle.

W jaki sposób ludzie nabywają mutacje?
Większość mutacji jest dziedziczona po rodzicach i mogą występować często lub rzadko. Mutacje mogą również powstać spontanicznie w komórce jajowej lub plemniku, a zatem występują tylko u dziecka, a nie u jego rodziców. Badacze mogą znaleźć te rzadkie mutacje „de novo”, porównując sekwencje DNA osób z autyzmem z sekwencjami ich rodzin zdrowych. Spontaniczne mutacje, które pojawiają się po poczęciu, są zwykle „mozaikowe”, co oznacza, że wpływają tylko na niektóre komórki w ciele.

Czy genetyka może wyjaśnić, dlaczego chłopcy są bardziej podatni na autyzm niż dziewczynki?
Być może. Wydaje się, że dziewczynki z autyzmem mają więcej mutacji niż chłopcy z tą chorobą. A chłopcy z autyzmem czasami dziedziczą swoje mutacje po zdrowych matkach.Wszystkie te wyniki sugerują, że dziewczynki mogą być w jakiś sposób odporne na mutacje, które przyczyniają się do autyzmu i potrzebują większego uderzenia genetycznego, aby mieć tę chorobę.

Czy istnieje sposób na przetestowanie mutacji przed urodzeniem dziecka?
Lekarze rutynowo badają chromosomy rozwijającego się dziecka w celu wykrycia dużych nieprawidłowości chromosomalnych, w tym CNV. Istnieją prenatalne testy genetyczne dla niektórych zespołów związanych z autyzmem, takich jak zespół łamliwego chromosomu X. Ale nawet jeśli rozwijające się dziecko ma te rzadkie mutacje, nie ma sposobu, aby wiedzieć na pewno, czy później zostanie zdiagnozowany autyzm.