Согласно статье, опубликованной в номере журнала Neuron от 20 декабря, геномная технология произвела революцию в открытии генов и понимании болезней при аутизме.
В документе подчеркивается влияние геномной технологии, называемой высокопроизводительным секвенированием (HTS), на открытие множества новых генов, связанных с расстройством аутистического спектра (РАС).
"Эти новые открытия с использованием HTS подтверждают, что генетическое происхождение аутизма намного сложнее, чем считалось ранее," сказал Джозеф Д. Буксбаум, доктор философии, директор Центра аутизма Сивера в Медицинской школе Икана на горе Синай и ведущий автор статьи в Neuron.
Доктор. Буксбаум является соучредителем и со-директором Консорциума по секвенированию аутизма (ASC), большого многосайтового сотрудничества, которое является моделью для будущих исследований. Соавторы статьи: Mark J. Дейли, Институт Броуда и Гарвардская медицинская школа; Берни Девлин, Питтсбургский университет; Томас Ленер, Национальный институт психического здоровья; Кэтрин Родер, Университет Карнеги-Меллон; Мэтью В. Государство (содиректор), Йельский университет и ASC.
HTS – это революционная новая технология, которая позволяет ученым получить последовательность всех 22 000 генов человека и всего генома человека в одном эксперименте. Это дает беспрецедентный взгляд на генетический состав человека и позволяет открывать гены и проводить генетическое тестирование.
"HTS показывает нам, что с аутизмом связаны не просто несколько, а потенциально сотни мутаций," сказал доктор. Буксбаум. "Выявив множество генетических корней этого заболевания, мы сможем лучше понять его биологию, что, в свою очередь, позволит нам разработать более индивидуальные методы лечения для отдельных людей. Это революционное время для генетических исследований аутизма."
Революционные, легко воспроизводимые открытия, выявленные с помощью HTS, описанные в статье, включают:
Доктор. По оценкам Буксбаума, исследователи уже идентифицировали 50 специфических генов и 20-40 хромосомных локусов, создающих риск. Исследователи предсказывают, основываясь на первых исследованиях в 1000 семей, что существует много сотен неоткрытых генов, связанных с РАС. По мнению авторов, этот всплеск количества генов, связанных с аутизмом, выявленных HTS, знаменует собой совершеннолетие для высокопроизводительного секвенирования. Они пишут, что путь к новым открытиям лежит через один из двух процессов HTS: секвенирование всего экзома (WES) или секвенирование всего генома (WGS) в больших когортах. Экзом – это небольшая часть генома, которая кодирует белки.
В статье освещается успешная работа ASC, основанного в 2010 году, в качестве модели для осуществления взрывного процесса открытия генов. Сайты-члены ASC, использующие технологию WES, также доступную на горе Синай, недавно обнаружили шесть мутаций de novo у пациентов с аутизмом: CHD8, DYRK1A, GRIN2B, KATNAL2, POGZ и SCN2A. Эти шесть генов могут стать мишенями для будущего лечения. Некоторые из этих открытий были сделаны быстро, потому что 25 исследовательских групп Консорциума, расположенных по всему миру, объединили свои данные и поделились ими перед публикацией. В результате они провели четыре больших исследования с участием 1000 семей.
В настоящее время Консорциуму доступно от 8000 до 10000 семей для изучения аутизма, но в статье говорится, что для ускорения открытия генов необходимо гораздо больше. В будущем также необходимо расширение сотрудничества между исследовательскими группами и интеграция исследований аутизма с исследованиями других психических расстройств. Кроме того, для анализа данных необходимы суперкомпьютеры большой емкости. ASC был разработан для решения этих проблем, и компания Mount Sinai создала Minerva, один из крупнейших академических суперкомпьютеров в мире, чтобы помочь в достижении этих целей.