«Изучение расстройств аутизма чрезвычайно сложно из-за большого количества клинических мутаций, которые происходят в сотнях различных человеческих генов, связанных с аутизмом», — говорит Майкл Снайдер, профессор Стэнфордского центра геномики и персонализированной медицины и ведущий автор книги. учиться. «Поэтому мы хотели увидеть, в какой степени общие молекулярные пути нарушены разнообразным набором мутаций, связанных с аутизмом, в надежде получить доступную информацию, которая поможет в будущих исследованиях».Исследователи создали свой интерактом — весь набор взаимодействий внутри клетки — используя базу данных BioGrid о белковых и генетических взаимодействиях. «Мы определили особый модуль в этом интерактоме, который состоит из 119 белков и демонстрирует очень сильное обогащение генов аутизма», — отмечает Снайдер.Данные по экспрессии генов и секвенирование генома были использованы для идентификации модуля взаимодействия белков с членами, сильно обогащенными известными генами аутизма. Секвенирование геномов 25 пациентов подтвердило участие модуля в аутизме; Гены-кандидаты аутизма, присутствующие в модуле, также были обнаружены в большей группе из более чем 500 пациентов, которые были проанализированы с помощью секвенирования экзома.
Экспрессию генов в модуле исследовали с помощью Атласа мозга человека Аллена. Исследователи выявили роль мозолистого тела и клеток олигодендроцитов в головном мозге как важных факторов, влияющих на расстройства аутистического спектра, с помощью секвенирования генома, секвенирования РНК, окрашивания антител и функциональных геномных данных.
«Большая часть сегодняшних исследований аутизма сосредоточена на изучении нейронов, и теперь наше исследование также показало, что олигодендроциты также вовлечены в это заболевание», — говорит Цзинцзин Ли, научный сотрудник Стэнфордского центра геномики и персонализированной медицины. работа. «В будущем нам необходимо изучить, как взаимодействие между различными типами клеток мозга или различными областями мозга способствует развитию этого заболевания».«Идентифицированный нами модуль, обогащенный генами аутизма, состоит из двух различных компонентов», — говорит Снайдер. «Один из этих компонентов был экспрессирован в разных областях мозга.
Второй компонент усилил молекулярную экспрессию в мозолистом теле. Оба компонента сети активно взаимодействовали друг с другом».Рабочая гипотеза ученых, которая согласуется с другими недавними открытиями, заключается в том, что нарушения в частях мозолистого тела влияют на схему, соединяющую два полушария мозга.
Это, вероятно, приводит к различным фенотипам аутизма, которые возникают из-за нарушения передачи сигналов между двумя половинами мозга.«Наше исследование подчеркивает важность построения интегративных моделей для изучения сложных заболеваний человека», — говорит Снайдер. «Использование биологических сетей позволило нам наложить клинические мутации аутизма на конкретные пути, связанные с заболеванием.
Это помогает находить иголки в стоге сена, достойные дальнейшего исследования, и обеспечивает основу для выявления функциональных моделей других заболеваний».