Autizam: nekodirajući dijelovi genoma od oca su mogući faktor rizika

Poremećaji iz autističnog spektra (ASD) predstavljaju razvojni poremećaj nervnog sistema koje karakterišu promjene u tri domene: socijalnoj interakciji, komunikaciji i pokazivanje stereotipnog i repetitivnog ponašanja. Iako je demonstrirano genetičko porijeklo ASD, nisu pronađeni specifični geni čije mutacije dovode do ovakvih drastičnih promjena. Naučnici danas smatraju da se radi o puno malih promjena genetičke informacije te naročito o de novo promjenama tj. o mutacijama koje su se prvi put javile. Ove promjene de novo uzrok su oko 25% slučajeva ASD.

Različiti podaci govore o različitoj raširenosti ASD. Prema jednoj vrlo opširnoj studiji iz 2015. objavljenoj u časopisu Lancet, pod naslovom "Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 310 diseases and injuries, 1990–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015", procijenjeno je da autizam (2015.) ima oko 24.8 miliona ljudi, a Aspergerov sindrom 37.2 miliona ljudi.  Dakle, autističnim spektrom (autizam+Asperger) pogođeno je skoro pa 1% populacije (oko 0.84%). 

Međutim, prema studiji iz 2018. godine, koja je rađena na University California San Diego, postoji još jedan rizik: ne-kodirajući dijelovi DNK i promjene na ovim dijelovima. Naime, naučnici su u toku Human Genome Project pokazali kako nije sva DNK unutar eukariotske, pa tako i unutar ljudske stanice kodirajuća - postoje dijelovi koji nisu geni, nisu upute za sintezu proteina. Ova nekodirajuća (non-coding) DNK čini oko 98% genoma. Naši geni čine samo oko 2% genoma. Naučnici su taj nekodirajući  dio genoma nazvali "junk-DNA" ("DNK-smeće"), ali su studije kasnije pokazale kako i te sekvence imaju određenu ulogu, pa su naučnici sve rjeđe nazivali ove dijelova genoma "junk". Neki od nekodirajućih segmenta nose i naziv  "cis-regulatorni elementi" (CREs), a imaju ulogu u regulaciji transkripcije susjednih gena. 

Ako dođe do promjena u nekodirajućim regulatornim dijelovima - delecija, duplikacija, insercija ili inverzija - dolazi i do promjena u transkripciji tj. ekspresiji gena, a u nekim slučajevima to se na fenotipu pokazuje kao simptomi iz autističnog spekta. Ove promjene nisu de novo, nego se nasljeđuju. 

U studiji, objavljenoj u časopisu Science krajem aprila 2018. godine, pod naslovom "Paternally inherited cis-regulatory structural variants are associated with autism" analizirani su kompletni genomi 9274 osobe iz 2600 porodica i analizirane se strukturalne varijanta genoma. Ovo je gigantski poduhvat s obzirom na količinu informacija koju je trebalo analizirati.

Zaključili su i da su CREs varijante koje su pronalažene kod osoba kojima je dijagnosticiran ASD, bile nasljeđivane uglavnom od očeva. 

Naučnici su pokušali dati i prihvatljivo objašnjenje zašto ove varijante ne-kodirajućih dijelova genoma ne uzrokuju ASD kod roditelja, prije svega očeva. Smatra se kako postoji širok spektar genetičke varijacije u ljudskoj populaciji, odnosno kako postoji i različita tolerancija na varijacije povezane sa ASD. Postoje kombinacije kodirajućih i nekodirajućih segmenta u kojima kodirajući praktično anuliraju utjecaj nekodirajućih i obratno. Ako muškarac i žena imaju različitu "toleranciju" na ovu spregu kodirajućih i nekodirajućih faktora, može doći do efekata koji spadaju u ASD.