彼らは自閉症のスイッチを入れる2,000の「スイッチ」を発見した

医学の計り知れない進歩にもかかわらず、自閉症は依然として私たちが直面している最も謎に満ちた障害の一つです。その起源や発現の理由はまだわかっていません。それでも、それは最も発生率の高い病状の1つです（子供160人に1人がこの病気に苦しんでいると推定されています）。最近の研究では、その原因の探求が新たな遺伝的側面に焦点を当てています。そのうちの 1 つはエピジェネティクスで、 DNA そのものではなく、遺伝子発現を制御する因子を研究し、DNA とそれに関連するタンパク質の化学修飾を分析する分野です。私たちはこの病気の理解に近づいているのでしょうか？

病気を研究するためのエピジェネティクス

エピジェネティクスは遺伝子を研究しますが、まったく異なる観点からです。そして、遺伝物質を直接分析するのではなく、 「1 レベル上の」要因に焦点を当てます。つまり、その表現を制御する人たちです。これらの要因は、細胞環境、存在する物質、さまざまな生理学的要因などの多くの問題によって決定されます。

エピジェネティクスについて最も興味深い点は、「DNA から生じる」すべてが DNA に書かれているものだけから来るわけではないことを示していることです。場合によっては、ゲノムを変更できないものが「遺伝的」(表現型) 変化を引き起こすことがありますが、これは実際にはその発現によるものです。

したがって、突然変異を伴わない場合でも、食事、気分、病気などのさまざまな要因によって、遺伝子の発現方法が変化する可能性があります。そして、それは非常に重要です。なぜなら、私たちは最終的にはそれらの表現にすぎないからです。これには自閉症も含まれますが、最新の研究によれば、自閉症は遺伝子発現の調節に大きな基礎を持っています。

最近発表された新しい研究は、この病気に関連するエピジェネティックなメカニズムの探索に焦点を当てています。その中で 2,000 以上の調節領域 (発現を制御する DNA 領域) が同定されています。これらの領域は、何らかの形で自閉症と強く関連していることに加えて、学習にも関与しています。これは、これらの遺伝子が障害の出現を引き起こすという意味ではなく、何らかの形でそれを促進することがわかっているということです。しかし、学習とこの病気の間にはどのような関係があるのでしょうか?

学習と自閉症

世界中で何百万人もの人々が自閉症の影響を受けており、そのうちの約半数が学習障害を抱えています。この事実は、この病理の研究を続けるために学習と記憶に焦点を当てた研究者の注意を引いたものです。

どういう理由でしょうか？私たちは、学習がエピジェネティックな制御と密接な関係があることを知っています。特定の領域の変化は、長期記憶の形成を導く遺伝子発現の変化につながります。次に研究者らは、学習と記憶に関与する同じ調節領域が自閉症障害にも関連している可能性があると仮説を立てた。

そこで、WSUエルソン・S・フロイド医学部教授ルシア・ペイクソト率いるチームは、マウスを用いて動物の海馬のDNAを分析した。これは記憶にとって重要な脳の領域であり、学習によって引き起こされる変化（エピジェネティック、調節）を特定できます。具体的には、実験結果は、学習によりゲノム内の特定の位置でのクロマチンへのアクセス性が向上することを示唆しています。

これらのデータから、さらなる分析により、学習中に「開いた」領域は、脳の発達中にもほとんどアクセスできることが確認されました。これを念頭に置いて、研究者らは適切な遺伝子を検索し、その多くが自閉症スペクトラム障害の既知のリスク遺伝子であることを特定した。学習と自閉症の関係は封印されました。

危険因子

「私たちの研究は、遺伝子の外側にある自閉症の遺伝的要素を研究できることを示しています。これらは自閉症の診断と治療の改善につながる可能性があります」とペイショト氏は報道陣に説明した。すでに述べたように、彼のチームは学習に関連する危険因子を見つけることに成功しました。

Differential Enrichment Scanと呼ばれるバイオインフォマティクス ツールのおかげで、学習によって制御される 2,365 の遺伝子領域を特定することができました。この研究から、研究者らは、これらの領域の1つに、この疾患の発症リスクの増加に関連する遺伝子変異を発見しました。具体的には、研究者らは、 Shank3として知られるプロモーターの領域 6 内に、rs6010065 と呼ばれる一塩基多型 (SNP とも呼ばれ、一般的な遺伝的変異の一種) を発見しました。

このプロモーターはニューロンの発達に関与しており、自閉症スペクトラム障害に関連していることがわかっています。 「この病気の遺伝学における主な課題の 1 つは、遺伝子発現を調節するゲノムの大部分の役割を理解することです」と Peixoto 氏はゲノムの役割についてコメントしました。

「私たちの研究は、クロマチンのアクセシビリティにおける活動依存性の変化を研究することが、ゲノムのこの未知の部分の機能を理解する鍵となる可能性があることを示唆しています。研究者の意見では、彼女の結果は自閉症やその他の神経発達障害の性質についての新たな洞察を提供します。」

この研究がなぜ重要なのでしょうか?

私たちはすでにこの病気のエピジェネティックな要因の研究を始めていましたが、実際のところ、わかっていることはほとんどありません。この研究は、学習と発達の関係を通じてエピジェネティックな要因に取り組んでいるという点で、非常に斬新です。そしてそれは、自閉症についてのさらなる秘密を学ぶために使用できるテクニックを使って行われます。

彼らの研究は、科学者が他のさまざまな規制領域を詳しく調査するための扉を開き、同時に、その対象となる可能性のある領域を示します。 「同じアプローチを使用して、睡眠障害や社会的交流などの自閉症の他の症状に関与する領域を特定することもできます。このアプローチは、これらの領域での突然変異を探すのに役立ちます。」

したがって、研究者らの研究は、より効率的かつ迅速な診断、つまりこれらのパターンに応じた重症度や症状のより適切な予測につながる可能性がある。これは、自閉症に関連する遺伝子変異の影響を軽減できる治療薬の開発だけでなく、介入の改善にも役立つでしょう。

「最終的には、私たちの目標は、家族の負担を軽減する方法を見つけ、自閉症の人々がより機能的になり、より高い生活の質を得ることができるよう支援することです。」とペイチョト氏は語った。しかし、この奇妙な病気についてはまだ明らかにすべき秘密がたくさんあります。