אחים עלולים לשפוך אור על שורשי האוטיזם

כשטומם של בנו של ארין לופס היה בן 15 חודשים, היא נבהלה כשהפסיק להגיד "כן" ו"לא "ולהרים את מבטה. רק כשהיה בן שלוש טומי אובחן סוף סוף עם אוטיזם.

לטומי היו שני בני דודים ראשונים בספקטרום האוטיזם, כך שלופ חשד שהוא רץ במשפחות. אז היא הוקלה כשבתה איווה בק, שנולדה 17 חודשים אחרי טומי, דיברה במשפטים מלאים עד יום הולדתה השני. נראה שהפעוט לא נמצא בספקטרום האוטיזם - מה שדווחי האוטיזם כיום מכנים "נוירוטיפיים".

ילדיה של ארין מדגימים שאלה המדוברת המיסטית מזה עשרות שנים: בהתחשב בעובדה שאוטיזם, הפרעה התפתחותית הפוגעת ביכולתו של האדם לתקשר ולקיים אינטראקציה, עוברת בירושה ברוב המקרים, מדוע בנות מקבלות את זה בשיעורים נמוכים בהרבה מאשר בנים? על פי מחקר שנערך בשנת 2011 על ידי צוות בינלאומי של פסיכיאטרים ורופאי ילדים, קרוב לוודאי כי כרבע מאחיהם של ילדים אוטיסטים היו בספקטרום, אך שיעור זה צנח ל -9 אחוזים עבור אחיות.

מדענים התמקדו באופן היסטורי בחקר "רביעייה" של שני הורים ביולוגיים ושני ילדים אוטיסטים. עם זאת, מחקרים עדכניים יותר קוראים ללמוד יותר על האחים הלא מושפעים - במיוחד בנות. ובעידן בו החוקרים יכולים למפות את הגנום האנושי בהמוניו - וזיהו 100 אזורים גנטיים האמינים כי הם קשורים לאוטיזם - יש צורך בהרבה נתוני DNA מאחים אוטיסטים ונוירוטיפיים כאחד.

"אנחנו רוצים לדעת 'האם יש סיבה שאין להם אבחנה?'" אומרת אליסיה חלדיי, קצין המדע הראשי בקרן למדע האוטיזם, המממן את פרויקט האחיות לאוטיזם בבית החולים הר סיני בעיר ניו יורק, אוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו והמכון הרחב בקיימברידג ', מסה. עד כה החוקרים אספו דגימות גנטיות ביותר מ -5, 000 משפחות.

החלק התמוה, לדבריה, הוא שחלק מהאחיות נושאות את אותן מוטציות גנטיות כמו אחיהן, אך לא יפתחו את הסימפטומים הקשורים לאוטיזם, כמו התנהגות חוזרת ונשנית ואתגרי תקשורת. "עלינו להבין תחילה מה הגורם המגן", אומר חלדאי. "ואז נוכל להשתמש במידע הזה כדי לפתח טיפול גם לבנים וגם לבנות."

מבחינת לופס, הרעיון לתרום למחקר אוטיזם להבנת תשתיתו הגנטית כמשפחה היה הגיוני. לאחר שאובחנה טומי בשנת 2003, היא הייתה מתוסכלת ממחקר שהציע טיפולים כמו לנסות דיאטות נטולות גלוטן וקזאין או הימנעות מצבעי מאכל - אך הציעה מעט תובנות ביולוגיות אחרות. "רציתי להבין מה בדיוק משבש את התפתחותו של טומי. אבל מדענים לא יכלו להסביר את הפתולוגיה של אוטיזם, " אומר לופס, מטפל באחות בפילדלפיה. הם לא יכלו להסביר מה הביא ילד אחד לעניין מעורב חברתי מועט במעורבות חברתית ולקח יותר זמן ללמוד לדבר בזמן שילדה האחר התקדם בקצב הצפוי.

היא אהבה גם לכלול את איווה. "אחים כל כך חשובים זה לזה וכעת יש להם דרך לעזור", אומר לופס, שעם בעלה הקים טורניר כדורגל לצדקה לפני שמונה שנים עם הקרן למדע האוטיזם. "אם היה משהו שנוכל ללמוד על האיפור הגנטי שלה שיכול לעזור לאח שלה, זה היה משמעותי עבורנו."

אז לפני שלוש שנים, משפחת ארבעה נסעה לדרך בהר. סיני בעיר ניו יורק. הם ירקו כל אחד בצינור אוסף והעבירו את ה- DNA שלהם למדע. "זה היה דבר שמעולם לא קרה לפני כן", אומר איווה, כיום בן 17. "הרגשתי חשוב להיות שם כי הכל עסק באחיות."

שקית טריקים גנטית חדשה

פיצוח הקוד הגנטי של אוטיזם מעולם לא היה דחוף יותר. באפריל הודיעו המרכזים לבקרת מחלות כי הגדילו את הערכתם של ילדים עם אוטיזם ב -15 אחוזים - עד 1 מכל 59 לעומת 1 מתוך 68 מלפני מספר שנים. הנתונים המעודכנים משקפים בחלקם את האבחנות המוגברות של ילדים שחורים והיספניים שלא היו מיוצגים תחת דיווחים קודמים.

במקביל, החוקרים מגלים כי אוטיזם עשוי להיות מורכב יותר ממה שאי פעם שיערו. "אין אוטיזם. אנו לומדים שיש הרבה אוטיזמות, "אומר דין הרטלי, מנהל בכיר לגילוי גנומי ומדעי התרגום בארגון העמותות למען העמותות" אוטיזם מדבר ". חלק מהחוקרים רואים כעת באוטיזם סדרה של הפרעות העובדות על מספר רב של דרכים ביוכימיות במוח. שלא לדבר על ההתעניינות הגוברת בתפקיד הסביבה בהפעלת גנים מסוימים - תחום הצומח במהירות המכונה אפיגנטיקה. "השאלה הבאה תהיה כיצד לפתח תרופות בהתאמה אישית לכל הצורות השונות, " אומר הרטלי.

דלק הגילויים הללו הוא הגברת הגישה לרצף גנום שלם, המאפשרת לחוקרים לרסק את כל 3 מיליון הזוגות הבסיסיים של האדם ולראות מוטציות נדירות. מאז שרצף הגנום האנושי הראשון בשנת 2003, הטכנולוגיה צנחה באופן דרמטי במחיר. אוטיזם מדבר מנהל מסד נתונים זמין לציבור המכיל יותר מ- 7, 200 גנום ממופה של אנשים עם אוטיזם ובני משפחתם. קרן סימונס אספה גם דגימות גנטיות מ -2, 600 משפחות עם ילד אחד עם אוטיזם והורים ואחים שאינם מושפעים. מאגרי המידע מסייעים לחוקרים להתחקות אחר תורשתם של גנים אוטיסטים - וכן לזהות מה שמכונה "מוטציות" של דה-נובו המופיעות בפני עצמן ללא קשרים גנטיים ברורים ומהווים פחות מחמישית מהמקרים.

היתרון במבט על אחים הוא בכך שהם חולקים 50 אחוז מהגנים של הילד האוטיסטי, מסביר סטיבן שרר, מנהל המרכז לגנום יישומי בבית החולים לילדים חולים בטורונטו. הקבוצה שלו רצפה יותר מ -4, 000 משפחות, כולל אחת עם שישה ילדים בספקטרום. "אם לאחותה שאינה מושפעת יש אותה מוטציה אך אין לה אוטיזם, היא מציעה שהמוטציה אינה מעורבת באוטיזם של המשפחה, " הוא אומר. או שחוקרים צריכים להבין את יחסי הגומלין המורכבים של כוחות העלולים להפעיל גנים מסוימים, בין אם מדובר בדיאטה, אירועים ברחם - או כמו במקרים של אחיות לא מושפעות, הורמונים נשיים. "אנו רואים בגנטיקה שקית טריקים כדי להבין את המסלולים החדשים", הוא אומר. "הרמזים הקטנים האלה שמגיעים לעתים קרובות מאחים הם מה שידחף את המחקר שלנו קדימה."

סודות הבטן

מדען נתונים אחד מסטנפורד חושב שאחים נוירוטיפיים יעזרו לפתור תעלומה נוספת: מדוע לאחיהם ואחיותיהם עם אוטיזם יש פלורת בטן שונה? "למדנו כי 90 אחוז מהילדים הלוקים באוטיזם סובלים מבעיות הקשורות לבטן כמו מחלות מעי דלקתיות, " אומר דניס וול, פרופסור חבר לרפואת ילדים, פסיכיאטריה ומדעי ביו-רפואה בבית הספר לרפואה של סטנפורד. הוא חשד שקיים איזשהו זן חיידקי ייחודי במיקרוביומות של ילדים אלה, תזה שנתמכה בעבודה האחרונה של צוות אוניברסיטת אריזונה, אשר שיפר את תסמיני מערכת העיכול של 18 חולים עם אוטיזם שקיבלו השתלות צואה בריאים.

בהתחשב בכך שהמיקרוביומה יכולה להיות מושפעת מכל דבר, החל ממתח, תזונה, שינה ופעילות גופנית, הוא חזה שאחים יהיו השוואה מושלמת ולהסביר האם הבטן יכולה להיות סיבה לאוטיזם.

"אחים לא מושפעים, במיוחד אלה הקרובים לגיל הילד הפגוע, מהווים שליטה אידיאלית בסביבה המשפחתית", אומר וול. "הילדים האלה גרים באותו הבית. הם נושמים את אותו האוויר ובאופן כללי אוכלים את אותו אוכל, במיוחד אם הם אמריקאים. הם הולכים לאכול הרבה מקרונים וגבינות, פסטה רגילה ועוגיות עוף. "בהתחשב בעובדה שילדים עם אוטיזם נוטים לאכול בררן ידוע לשמצה, הוא אומר שכדאי גם לבדוק אם גורם מיקרוביולוגי מסוים מוביל לאכילה מוגבלת ומשנה את האכילה שלהם מוקדם.

לאחר שסיים מחקר פיילוט קטן שחשף הבדלים משמעותיים בפלורת הבטן של אחים עם אוטיזם וללא אוטיזם, וול מצא שותף תאגידי ב- Second Genome, חברת ביוטק באזור המפרץ שקיבלה מענק של 2.1 מיליון דולר מהמכון הלאומי לבריאות, כדי לנהל. מחקר גדול יותר. החוקרים גייסו לאחרונה 150 משפחות עם לפחות ילד אחד עם אוטיזם ואחת שבלעדיה הילדים היו בני פחות משמונה שנים ופחות משנתיים זה מזה, ואספו שלוש דגימות צואה במשך שלושה שבועות. החוקרים מקווים לזהות זנים מסוימים ולבדוק כיצד הם משפיעים על התנהגות המוח. "זה יעניק לנו הבנה טובה יותר של אילו חיידקים טיפוליים יכולים לשפר את תסמיני ה- GI שלהם ואת ההתנהגות, " אומר קארים דבאג, קצין המדע הראשי של הגנום השני. "ואז נוכל לתרגם את זה לסם."

איווה וטומי בק, בן 18 עכשיו, מנגנים בלהקה שנקראת "באק פאק" - אותה על תופים והוא בגיטרה ופסנתר. "אני אוהב את הקשר שיש לאחים יחד. זה ייחודי. אנחנו חברים טובים באמת. אנחנו רואים טלוויזיה כל בוקר ביחד, "היא אומרת. "הייתי עושה הכל כדי לשפר את חייו של טומי או ילדים אחרים בספקטרום."

טומי, שרק התחיל את שנת הלימודים הראשונה במכללה במחוז דלאוור במדיה, פן, מספר שהוא חש מיוחד כשמשפחתו נסעה לניו יורק כדי לתרום את החומר הגנטי שלהם. "זה היה רק ​​בשבילי, " הוא אומר ומוסיף כי הוא קיווה שהמחקר יביא לשירותים טובים יותר לשיפור תקשורת וכישורי חיים עצמאיים עבור בני גילם עם אוטיזם. "סוף סוף אנו יכולים ללמוד מדוע הם מגיבים לסיטואציות מסוימות ואיך לעזור להם, " הוא אומר. "פירוש הדבר שיכולנו להיות מקומות משלנו ולא להצטרך לגור עם המשפחות שלנו. הייתי רוצה להביא משפחה וילדים ביום מן הימים. הייתי רוצה שיהיו אותם דברים כמו כולם. "