Исследование. ТОП-10 научных исследований аутизма 2017 года

Список основных научных публикаций уходящего года по генетике, диагностике и лечении аутизма по версии научного Фонда Симонсов

Каждый год мы просим исследователей аутизма решить, какие исследования, опубликованные в течение года, изменили наши знания об аутизме в наибольшей степени. Затем мы подсчитываем голоса и определяем 10 победителей.

В 2017 году ученым в наибольшей степени понравилось секвенирование целых геномов людей с аутизмом и открытие новых мутаций, связанных с этим расстройством. Мы также больше узнали о роли «мозаичных» мутаций, которые влияют только на некоторые клетки организма, в развитии аутизма.

Сканирование мозга и исследования направления взгляда в будущем могут стать биомаркерами для диагностики аутизма у младенцев, а значит, вмешательство при аутизме может стать более ранним. Также два новых вида лечения — с помощью гормона окситоцина и обучающей программы для родителей — показали обнадеживающие результаты во время клинических испытаний.

Ниже, в обратном хронологическом порядке, приводятся научные статьи об этих открытиях:

1. Значительная часть случаев аутизма связана с «мозаичными» мутациями

Мозаичные мутации — это спонтанные мутации в генах, которые происходят уже после зачатия и влияют только на часть клеток. Чем позднее они возникают, тем на меньшее количество клеток они влияют.

Данные двух новых исследований предполагают, что «мозаичные мутации» играют большую роль в развитии аутизма, чем предполагалось ранее. По словам Брайана О’Роака, профессора молекулярной и медицинской генетики Орегонского университета здравоохранения и науки и ведущего автора одного из исследований, «мозаичные мутации играют такую же роль в риске аутизма, что и другие классы мутаций de novo [мутаций первого поколения]».

Исследование, опубликованное в июле этого года, показало, что в 7,5% случаев, когда аутизм вызывается спонтанными мутациями, эти мутации являются мозаичными. Предыдущие исследования генетических рисков аутизма «упускали» подавляющее большинство таких мутаций. Другое исследование, опубликованное в августе этого года, показало, что 22% всех мутаций de novo являются мозаичными.

Ученые надеются, что если определить то, как эти мутации работают в клетках мозга людей с аутизмом, это поможет понять неврологическую основу аутизма и разработать новые методы лечения.

Krupp D.R. et al. Am. J. Hum. Genet. 101, 369-390 (2017)

Lim E.T. et al. Nat. Neurosci. 20, 1217-1224 (2017)

2. Направление взгляда в социальных ситуациях обусловлено генетикой

Склонность людей с аутизмом избегать взгляда в глаза связана с их генетическими особенностями. Исследование среди идентичных и не идентичных близнецов показало, что направление взгляда в социальных ситуациях наследуется и может служить ранним маркером аутизма.

Взгляд является ключевым компонентом социальной коммуникации, и доказательства того, что контакт глазами обусловлен генетически, важны для дальнейшего развития диагностики и раннего вмешательства при аутизме.

Constantino J.N. et al. Nature 547, 340-344 PubMed

3. Спрей с окситоцином может улучшить социальные навыки у некоторых детей с аутизмом

Лечение с помощью гормона окситоцина может улучшить социальные навыки у некоторых детей с аутизмом. Наиболее эффективно такое лечение было для детей с аутизмом, у которых ранее был выявлен низкий уровень этого гормона.

Результаты были получены в рамках маленьких клинических испытаний препарата с окситоцином, но необходимы дальнейшие, более масштабные испытания, чтобы подтвердить эти данные.

Окситоцин влияет на социальное поведение животных и человека. В связи с этим, его уже давно предлагали как возможное средство для лечения аутизма. Однако результаты исследований гормона среди людей с аутизмом оказывались противоречивыми. В некоторых небольших испытаниях гормон улучшал социальные навыки, а в других он не показывал никакой эффективности. Возможно, причина в том, что только часть людей с аутизмом может реагировать на такое лечение.

В новом исследовании ученые попытались выявить данную подгруппу людей с аутизмом. Их работа показала, что те дети, у которых уровень гормона был наиболее низким, в наибольшей степени реагировали на прием окситоцина.

Данное исследование является первой успешной попыткой найти биологический маркер, который сможет предсказать эффективность определенной терапии аутизма.

Parker K.J. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114, 8119-8124

4. Сканирование мозга может определить аутизм у младенцев с повышенным риском

Закономерности мозговой активности у шестимесячных детей точно предсказывали, у кого из них диагностируют аутизм в возрасте 2 лет. Эти данные говорят о том, что в будущем с помощью сканирования мозга можно будет выявлять аутизм уже у младенцев.

Исследователи проводили сканирование мозга у младенцев с повышенным риском аутизма — у их старшего брата или сестры уже был диагностирован аутизм. В этом случае риск аутизма примерно в 20 раз выше, чем среди населения в целом. Сканирование мозга в рамках исследования смогло предсказать аутизм в 97% случаев.

В данном исследовании была использована технология сканирования мозга, которая стоит несколько тысяч долларов, так что в клинических условиях она использоваться не может. Тем не менее, полученные данные говорят о том, что в будущем можно будет разработать более доступный метод диагностики аутизма, например, с помощью электроэнцефалографии или ближнепольной спектроскопии.
Кроме того, исследование было слишком небольшим, и эти результаты необходимо будет повторить на более крупной выборке. Несмотря на это ученые с энтузиазмом отзывались об этом исследовании, считая, что оно полностью изменит подход к диагностике в будущем.

Emerson R.W. et al. Sci. Transl. Med. 9, eaag2882 (2017)

5. Тренинг родителей по взаимодействию с младенцем может уменьшить черты аутизма

Обучение родителей тому, как реагировать на сигналы младенцев с высоким риском аутизма, позволяло уменьшить тяжесть симптомов аутизма в возрасте 3 лет. Полученные данные говорят о том, что вмешательства по обучению родителей приводят к долгосрочным результатам для детей.

Ранее исследование 2015 года показало, что поведенческая терапия, которая проводится родителями детей с высоким риском аутизма младше 15 месяцев, позволяет уменьшить симптомы аутизма. Новое исследование показало, что эти результаты сохраняются на протяжении месяцев и лет.

В рамках программы обучения родители просматривали видео своего взаимодействия с детьми. Им предоставляли обратную связь о том, как лучше реагировать на мимику и жесты ребенка. Они практиковались в своих новых навыках как минимум 20 минут каждый день. Родители детей из контрольной группы не получали никакого обучения.

Это исследование стало первыми методологическими сильными, рандомизированными клиническими испытаниями раннего вмешательства для младенцев с высоким риском аутизма. Кроме того, это первые такие испытания, в которых проводилось такое длительное и тщательное наблюдение за детьми, получившими помощь.

Green J. et al. J. Child Psychol. Psychiatry 58, 1330-1340 (2017)

6. Секвенирование тысяч геномов позволило определить новые гены аутизма

Анализ последовательностей целых геномов более чем 5 000 людей позволил определить еще 18 генов, которые могут быть связаны с аутизмом. Большинство этих генов влияют на клеточные процессы, которые ранее уже связывали с аутизмом и интеллектуальными нарушениями, а некоторые гены указывают на возможности новых типов лечения.

Исследование выявило 61 ген, связанный с аутизмом, 43 гена уже были выявлены в рамках предыдущих исследований. По словам авторов исследования, 80% выявленных генов связаны с общими биологическими процессами, которые могут стать мишенями для будущих лекарственных препаратов.

Yuen R.K. et al. Nat. Neurosci. 20, 602-611 (2017)

7. Экспрессия генов зависит от того, от какого родителя они были получены

Некоторые нейроны обладают «предпочтениями» в экспрессии копий генов, унаследованных только от одного из родителей. Об этом говорится в результатах исследования, проведенного на мышах и обезьянах. Все люди наследуют по одной копии каждого гена от обоих родителей. Предполагалось, что, за редкими исключениями, экспрессия этих копий происходит в равной степени во всех клетках организма.

В исследовании были специально созданы генетически идентичные мыши, а затем ученые отслеживали экспрессию генов в клетках печени, мышц и одного из участков мозга. Результаты показали, что в каждой ткани предпочтение отдавалось копиям генов одного из родителей.

Аналогичные результаты были получены при изучении экспрессии генов макак. Три гена, которые изучались в исследовании, были связаны с аутизмом. Другие были связаны с биполярным расстройством, интеллектуальными нарушениями, шизофренией, депрессией и СДВГ.

Huang W.C. et al. Neuron 93, 1094-1109 (2017) PubMed

8. Быстрый рост мозга в младенчестве может сигнализировать об аутизме

Чем быстрее растет мозг у детей с аутизмом в течение первого года жизни, тем более тяжелыми будут их симптомы аутизма к возрасту 2 лет. Возможно, в будущем врачи смогут использовать рост мозга в младенчестве для того, чтобы предсказать вероятность развития аутизма у ребенка.

Как правило, аутизм диагностируется в возрасте 2-3 лет, но сейчас ученые ищут биомаркеры, которые позволят надежно диагностировать аутизм в течение первого года жизни.

Hazlett H.C. et al. Nature 542, 348-351 (2017)

9. Разные причины аутизма имеют схожую генетическую «подпись»

Мозг людей с аутизмом имеет определенную молекулярную подпись. Об этом говорят результаты самого крупного в истории посмертного изучения мозга людей с аутизмом. Подобная «подпись» говорит об экспрессии и сочетании генов.

Пока сложно сказать, что значит эта закономерность, но ученые надеются, что биологические механизмы, которые стоят за этой подписью, помогут разработать новые методы лечения аутизма.

Parikshak N.N. et al. Nature 540, 423-427 (2016)

10. Сканирование мозга может предсказать эффективность терапии аутизма

Активность в участках мозга, отвечающих за социальное взаимодействие, позволяла предсказать эффективность одного из методов поведенческой терапии — терапии ключевых реакций (PRT) — для детей с аутизмом. Полученные данные указывают на то, что возможно в будущем разработать сканирование мозга, которое сможет определять наиболее подходящую терапию для конкретного ребенка с аутизмом.

На настоящий момент нет оснований для рекомендации того или иного вида терапии конкретному ребенку с аутизмом. Известно, что дети с очень схожими симптомами могут по-разному реагировать даже на методы с высокой эффективностью.

Ученые проводили функциональную магнитно-резонансную томографию головного мозга у 20 детей с аутизмом в возрасте от 4 до 7 лет, когда те наблюдали за социальными сценами или случайными движениями. Затем дети получали 7 часов поведенческой терапии PRT в неделю на протяжении 16 недель. Данный метод терапии был разработан специально для детей с аутизмом и направлен на развитие коммуникации и социальных навыков.

Компьютерный анализ результатов сканирования мозга помог предсказать варианты реакции на терапию на 72%. Пока рано говорить о том, чтобы выбирать терапию аутизма по результатам сканирования мозга, но результаты предполагают, что однажды это может стать возможным. Авторы исследования надеются, что такой подход позволит в будущем сэкономить время и средства для помощи детям с аутизмом.

Yang D. et al. Transl. Psychiatry 6, e948 (2016)

Надеемся, информация на нашем сайте окажется полезной или интересной для вас. Вы можете поддержать людей с аутизмом в России и внести свой вклад в работу Фонда, нажав на кнопку «Помочь».