Когато синът на Ерин Лопес Томи беше на 15 месеца, тя се разтревожи, когато той спря да казва „да“ и „не“ и задържа погледа си. Едва след три години Томи най-накрая получи диагноза аутизъм.
Томи имаше двама първи братовчеди на аутистичния спектър, така че Лопес подозираше, че се разнася в семейства. Така тя беше облекчена, когато дъщеря й Иви Бак, която се роди 17 месеца след Томи, разговаряше с пълни изречения до втория си рожден ден. Изглежда, че малкото дете не е в аутистичния спектър - това, което привържениците на аутизма днес наричат „невротипични“.
Децата на Ерин дават пример, който мистифицира учените от десетилетия: Като се има предвид, че аутизмът, нарушение в развитието, което нарушава способността на човек да общува и взаимодейства, се наследява в повечето случаи, защо момичетата го получават с много по-ниски темпове от момчетата? Според проучване от 2011 г. на международен екип от психиатри и педиатри, почти една четвърт от братята деца с аутизъм вероятно са били на спектъра, но този процент е спаднал до 9 процента за сестрите.
Учените исторически се фокусираха върху изучаването на „квартет“ от двама биологични родители и две деца с аутизъм. Но по-скорошните изследвания изискват да научите повече за незасегнатите братя и сестри - особено момичета. И в епоха, в която изследователите могат да картографират човешкия геном масово - и да идентифицират 100 генетични региона, за които се смята, че са свързани с аутизъм - има нужда от много данни от ДНК от аутистични и невротипични братя и сестри.
„Искаме да знаем:„ Има ли причина те да не поставят диагноза? “, Казва Алисия Халадей, главен научен директор на Научната фондация за аутизъм, която финансира проекта за сестри от аутизъм в болницата„ Маунт Синай “в Ню Йорк, Университета на Калифорния в Сан Франциско и Широкия институт в Кеймбридж, Масачузетс Досега изследователите са събрали генетични проби от повече от 5000 семейства.
Озадачаващата част, според нея, е, че някои сестри носят същите генетични мутации като техните братя и сестри, но няма да развият симптомите, свързани с аутизма, като повтарящи се поведения и предизвикателства за комуникация. „Първо трябва да разберем какъв е защитният фактор“, казва Халлай. „Тогава бихме могли да използваме тази информация за разработване на терапия както за момчета, така и за момичета.“
За Lopes идеята да допринесат за изследване на аутизъм, за да разберат генетичните му основи като семейство, имаха смисъл. След като Томи беше поставена диагноза през 2003 г., тя беше разочарована от проучвания, които предложиха терапии като пробване на диети без глутен и казеин или избягване на хранителни оцветители - но предложи малко други биологични познания. "Исках да разбера какво точно нарушава развитието на Томи. Но учените не можаха да обяснят патологията на аутизма", казва Лопес, практикуваща медицинска сестра във Филаделфия. Те не можаха да обяснят какво е довело до това, че едно дете има малък интерес към социалната ангажираност и да отнеме повече време, за да се научи как да говори, докато другото й дете напредва с очакваната скорост.
Тя също хареса, включително Ив. „Братята и сестрите са толкова важни един за друг и сега имат начин да си помогнат“, казва Лопес, която със съпруга си основава благотворителен футболен турнир преди осем години с Научната фондация за аутизъм. „Ако имаше нещо, което бихме могли да научим за нейния генетичен състав, който би могъл да помогне на брат й, това беше много важно за нас.“
Така преди три години семейството на четирима предприело пътуване до планината. Синай в Ню Йорк. Те всеки плюят в епруветка за събиране и предават ДНК на науката. „Това беше нещо, което никога досега не се беше случвало, казва Еви, сега на 17 години.„ Чувствах се важно да бъда там, защото всичко беше за сестрите. “
Нова генетична „торба с трикове“
Пропукването на генетичния код на аутизма никога не е било по-належащо. През април Центровете за контрол на заболяванията обявиха, че са увеличили прогнозата си за деца с аутизъм с 15 процента - до 1 на 59 от 1 на 68 от преди няколко години. Актуализираните цифри отразяват отчасти увеличените диагнози на чернокожи и испански деца, които са били недостатъчно представени в по-ранните доклади.
В същото време изследователите откриват, че аутизмът може да е по-сложен, отколкото някога са си представяли. „Няма аутизъм. Ние научаваме, че има много аутизми ", казва Дийн Хартли, старши директор на геномното откриване и транслационната наука в нестопанската застъпническа организация Autism Speaks. Някои изследователи сега разглеждат аутизма като серия от разстройства, които работят върху множество биохимични пътища в мозъка. Това не говорим за засиления интерес към ролята на средата при включване на определени гени - бързо разрастващо се поле, известно като епигенетика. „Следващият въпрос ще бъде как да разработим персонализирани лекарства за всички различни форми“, казва Хартли.
Подхранването на тези открития е увеличен достъп до секвенциране на цели геноми, което позволява на изследователите да раздробят всички 3-милионни базови двойки на човек и да видят редки мутации. Откакто първият човешки геном беше секвениран през 2003 г., технологията спадна драстично в цената. Autism Speaks управлява публично достъпна база данни, съдържаща повече от 7200 картографирани геноми на хора с аутизъм и членове на техните семейства. Фондацията "Симонс" също е събрала генетични проби от 2600 семейства с едно дете с аутизъм и незасегнати родители и братя и сестри. Базите данни помагат на изследователите да проследят наследствеността на гените за аутизъм - както и да идентифицират тези, които са известни като „de novo“ мутации, които се появяват сами, без ясни генетични връзки и представляват по-малко от една пета от случаите.
Предимството на гледането на братя и сестри е, че те споделят 50 процента от гените на децата с аутизъм, обяснява Стивън Шерер, директор на Центъра за приложна геномия в болницата за болни деца в Торонто. Неговата група е секвенирала над 4000 семейства, включително едно с шест деца в спектъра. „Ако засегнатият брат и сестра имат същата мутация, но нямат аутизъм, това предполага, че мутацията не участва в аутизма на семейството“, казва той. Или изследователите трябва да намерят сложното взаимодействие на силите, които могат да активират определени гени, независимо дали са диета, събития в утробата - или както в случаите на незасегнати сестри, женски хормони. „Ние виждаме генетиката като пакет от трикове, за да влезете в разбирането на новите пътища“, казва той. „Тези малки улики, които често идват от братя и сестри, са това, което ще тласне нашите изследвания напред.“
Тайните на червата
Един учен по данни на Станфорд смята, че невротипичните братя и сестри ще помогнат за разрешаването на друга загадка: Защо техните братя и сестри с аутизъм имат различна флора на червата? „Научихме, че 90 процента от децата с аутизъм имат някои проблеми, свързани с червата, като възпалително заболяване на червата“, казва Денис Уол, доцент по педиатрия, психиатрия и биомедицински науки в Медицинския университет в Станфорд. Той подозира, че има някакъв уникален бактериален щам в тези детски микробиоми, теза, която беше подкрепена от неотдавнашната работа на екип от университета в Аризона, която подобри стомашно-чревните симптоми на 18 пациенти с аутизъм, които са получили здрави фекални трансплантации.
Като се има предвид, че микробиома може да бъде повлиян от всичко - от стрес, диета, сън и упражнения, той прогнозира, че братята и сестрите ще бъдат перфектни сравнения и обясни дали червата могат да бъдат причина за аутизъм.
„Незасегнатите братя и сестри, особено близките на възраст до засегнатото дете, представляват идеален контрол върху семейната среда“, казва Уол. „Тези деца живеят в една и съща къща. Те дишат същия въздух и обикновено ядат същата храна, особено ако са американци. Те ще ядат много макарони и сирене, обикновени макаронени изделия и пилешки самородки. ”Като се има предвид, че децата с аутизъм са склонни да бъдат известни придирчиви, той също така си струва да проучи дали определен микробиологичен агент води до ограничено хранене и променя ли микробиома рано.
След като завърши малко пилотно проучване, което разкри значителни различия във чревната флора на братята и сестрите с и без аутизъм, Уол намери корпоративен партньор в Second Genome, биотехнологична компания Bay Area, която получи безвъзмездна помощ от Националния здравен институт в размер на 2, 1 милиона долара. по-голямо проучване. Наскоро изследователите наемат 150 семейства с най-малко едно дете с аутизъм и едно, без което децата са били под осем години и по-малко от две години и са събирали три проби от изпражнения за три седмици. (Специални диети бяха контролирани за.) След секвениране на пробите изследователите се надяват да идентифицират конкретни щамове и да установят как влияят на поведението на мозъка. „Това би ни дало по-добро разбиране за това, какви терапевтични микроби могат да подобрят своите GI и поведенчески симптоми“, казва Карим Дабаг, главен научен директор на Втори геном. "Тогава бихме могли да го преведем в наркотик."
Семейство Бак и Лопес: Тим Бак, Ерин Лопес, Еви Бак и Томи Бак. (Любезното съдействие на Иви Бак) Иви и Томи Бак, които вече са на 18, свирят в група, наречена „Бак Пак“ - тя на барабани, а той на китара и пиано. „Харесва ми връзката, която братята и сестрите имат заедно. Той е уникален. Наистина сме добри приятели. Всяка сутрин гледаме телевизия ”, казва тя. "Бих направил всичко, за да подобря живота на Томи или други деца от спектъра."
Томи, който току-що започна своята първокурсничка в колежа на окръга Делауеър в Медия, Пен, казва, че се чувствал специален, когато семейството му пътува до Ню Йорк, за да дари генетичния си материал. „Беше само за мен“, казва той и добавя, че се надява изследванията да доведат до по-добри услуги за подобряване на комуникацията и независимите жизнени умения за неговите връстници с аутизъм. "Най-накрая можем да научим защо те реагират на определени ситуации и как да им помогнем", казва той. „Това би означавало, че можем да имаме свои собствени места и да не се налага да живеем със семействата си. Бих искал някой ден да имам семейство и деца. Бих искал да има същите неща като всички останали. "
