Apakah Autisme Genetik? Peneliti Home In on an Answer

Alisa Rock, yang putranya Connor yang berusia 10 tahun mengidap autisme, mengatakan bahwa orang tua dari anak autis sering menyesuaikan diri dengan salah satu dari dua kubu: Ada orang yang percaya bahwa gen menyebabkan kelainan tersebut, dan mereka yang sangat yakin bahwa faktor lingkungan adalah untuk disalahkan.

“Lalu ada orang yang berada di tengah,” kata Rock, seorang ibu dari Baltimore. Dia menganggap dirinya dalam kategori ini, karena menurutnya gen dan lingkungan kemungkinan berperan.

Namun, dia memiliki lebih banyak pertanyaan daripada jawaban. "Saya pribadi masih orang tua yang bingung," jelasnya.

Jadi, tampaknya membantu penelitian baru tentang autisme baru saja menemukan kemungkinan adanya hubungan genetik — perubahan di dekat gen yang disebut semaphorin 5A, yang diperkirakan untuk memandu pertumbuhan perluasan sel otak yang penting untuk komunikasi neuron-ke-neuron. Tetapi bagi beberapa orang tua, termasuk Rock, penelitian ini hanyalah batu loncatan untuk menjawab pertanyaan jutaan dolar: Apa yang menyebabkan autisme?

“Menurut saya mereka belum ada, dan saya rasa jawaban untuk setiap anak autis, "kata Rock. “Autisme hanyalah sekumpulan gejala. Itu tidak benar-benar memberi tahu Anda tentang anak atau apa penyakit mereka sebenarnya. "

Dan itulah yang dikatakan para peneliti juga.

" Konsensus ilmiah sekarang adalah bahwa itu tidak membicarakan gangguan tunggal. Kami berbicara tentang sekumpulan gangguan yang mungkin terkait, ”kata Andy Shih, PhD, wakil presiden urusan ilmiah untuk Autism Speaks, sebuah organisasi yang berbasis di New York City yang mendukung penelitian autisme dan mengadvokasi orang dengan autisme dan keluarganya. “Pemikiran saat ini adalah bahwa mungkin ada sebanyak 100 gen atau lebih yang terlibat dalam autisme.”

Halaman Berikutnya: Menyenangkan sekaligus menakutkan
Dalam temuan baru, yang diterbitkan dalam jurnal Nature, tim peneliti dari Johns Hopkins University, Harvard, dan beberapa institusi lain menyaring genom 1.031 keluarga yang menyertakan setidaknya dua orang autisme.

Perubahan sederhana di dekat gen semaphorin 5 "terkait secara signifikan dengan autisme, "lapor mereka, sementara pembedahan jaringan otak dari 19 orang autis dan 10 orang tanpa autisme mengungkapkan bahwa ekspresi gen pada orang dengan autisme lebih rendah.

" Hal itu menarik sekaligus menakutkan, ”Kata Aravinda Chakravarti, PhD, yang memimpin Pusat Genomik Penyakit Kompleks dari Institut Kedokteran Genetik McKusick-Nathans di Johns Hopkins, di Baltimore. Jika peneliti lain meniru asosiasi tersebut — artinya mereka melakukan eksperimen secara independen dan mendapatkan hasil yang sama, standar emas bukti ilmiah — eksperimen dapat dilakukan untuk mulai mengungkap faktor lingkungan apa yang mungkin berinteraksi dengan gen yang berkontribusi pada penyakit tersebut, tambahnya.

"Kami perlahan-lahan mencapai tahap di mana kami dapat melakukan studi mekanistik," kata Chakravarti, yang membantu memimpin penelitian tersebut. “Sepuluh tahun yang lalu, hal ini mustahil.”

“Saya pikir ini adalah hit yang menjanjikan, tetapi perlu dikonfirmasi, 'kata Mriganka Sur, PhD, kepala departemen Ilmu Otak dan Kognitif di Massachusetts Institute of Technology, di Cambridge. 'Maka orang-orang seperti saya yang menemukan fungsi gen perlu melakukan tugasnya; itu sama-sama kerja keras. ”

Mengingat begitu banyak gen dan mutasi yang kemungkinan terlibat dalam menghasilkan rangkaian gejala yang terdefinisi dengan baik yang menjadi ciri autisme, hipotesis kerja Sur adalah bahwa perubahan dalam gen ini memengaruhi beberapa jalur terlibat dalam bagaimana sel-sel otak berkomunikasi satu sama lain. “Menemukan hit yang andal akan menjadi langkah yang sangat penting dalam menemukan semacam perancah ... autisme,” tambah Sur. “Tentu saja, hal itu juga membuka kemungkinan besar interaksi lingkungan atau interaksi genetik lainnya yang dapat memperbesar risiko penyakit.”

Halaman Berikutnya: Mengapa peneliti mempelajari gen
Tujuan akhir dari penelitian ini adalah untuk menggunakan informasi tersebut untuk mendiagnosis atau mungkin bahkan mengobati autisme, tetapi para ilmuwan setuju bahwa hal ini kemungkinan besar tidak akan terjadi dalam waktu dekat.

“Penting bagi orang-orang untuk menyadari bahwa ini tidak mengarah pada perbaikan langsung — kami tidak dapat mengidentifikasi varian gen dan kemudian segera pergi dan memperbaikinya, ”kata Mark Daly, PhD, seorang profesor kedokteran di Rumah Sakit Umum Massachusetts, di Boston, dan salah satu pemimpin studi baru. Namun demikian, "bagiannya ada" untuk menuju ke arah itu, katanya, mengutip teknologi untuk melakukan studi genom dan kolaborasi di antara peneliti di seluruh dunia.

Tim Harvard – Johns Hopkins juga menggunakan teknik disebut analisis keterkaitan untuk mengidentifikasi beberapa situs lain dalam kode genetik yang mungkin mengandung mutasi gen terkait autisme. Ketika dua saudara kandung memiliki kelainan, analisis keterkaitan melibatkan pengamatan pada keluarga untuk menemukan gen yang diwarisi dari satu orang tua atau lainnya. Jika area genom tertentu tampak seperti hot spot untuk jenis warisan ini, mungkin itu rumah bagi mutasi yang meningkatkan risiko gangguan tersebut.

Awal tahun ini, laporan lain di Nature menemukan bukti bahwa mutasi cadherin 10, lebih umum pada orang dengan autisme, mungkin berperan dalam gangguan tersebut. Perubahan berada di bagian kode genetik yang "dilestarikan", yang berarti hampir sama pada semua hewan, dari tikus hingga manusia, catat Hakon Hakonarson, MD, PhD, yang memimpin penelitian dan juga mengarahkan Pusat Genomik Terapan di Rumah Sakit Anak Philadelphia. Saat suatu wilayah gen dikonservasi, kemungkinan wilayah tersebut memainkan peran penting dalam perkembangan atau fungsi — atau keduanya.

Dr. Hakonarson sangat kritis terhadap metode statistik yang digunakan dalam laporan baru. “Ini banyak jenis membingungkan dan memilih-milih dan menyusunnya,” katanya. Dia dan rekan-rekannya sedang mengerjakan tikus rekayasa genetika dengan ekspresi cadherin 10 yang diubah untuk lebih memahami apa yang dilakukan gen tersebut, dan bekerja sama dengan tim peneliti Eropa untuk menyelidiki peran gen dalam gangguan neurologis lainnya.

Halaman Berikutnya: 1 dari 100 anak mengidap autisme

Semua peneliti setuju pada satu hal: Lebih banyak kolaborasi diperlukan untuk mendapatkan jawaban nyata tentang kaitan autisme dengan genetika.

“Sungguh, apa yang dibutuhkan adalah studi di mana kami memiliki antara 10.000 dan 20.000 pasien dan semacam membedah arsitektur genetik darinya, "kata Dr. Hakonarson.

Daly setuju, mencatat bahwa itu membutuhkan analisis genom dari puluhan ribu orang untuk mulai mendapatkan jawaban yang jelas tentang genetika diabetes, gangguan autoimun, dan penyakit lain yang lebih dipahami. “Grup kami dan grup lain akan mengumpulkan datanya untuk mendapatkan jawaban yang lebih pasti ya atau tidak tentang hasil ini.”

Setelah membaca studi baru, ibu dari Baltimore, Rock berkata, “Salah satu Hal yang mengejutkan saya adalah bahwa mereka memang berbicara tentang betapa sulitnya menemukan jawaban genetik, yang mungkin menjelaskan mengapa sangat sulit bagi beberapa orang tua untuk berpikir bahwa itu hanyalah kelainan gen. ”

Untuk sekarang, dia mengatakan dia berharap lebih banyak uang dihabiskan untuk penelitian semacam ini, dan upaya yang lebih kuat dilakukan untuk membantu orang tua — terutama mengingat temuan baru dari Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit yang menunjukkan bahwa 1 dari 100 anak-anak menderita autisme, sekitar dua kali sebanyak yang diduga sebelumnya.

“Ini menakutkan bagi saya karena banyak orang tua tidak mampu memberikan perawatan yang dibutuhkan anak mereka,” kata Rock. “Anak-anak ini, agar mereka dapat menjalani kehidupan yang memuaskan dan produktif, membutuhkan banyak intervensi, dan intervensi itu sangat mahal.”