Выявлены скрытые генетические варианты, связанные с аутизмом

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего выявили новые генетические варианты, связанные с расстройством аутистического спектра (РАС), используя секвенирование всего генома с длинными прочтениями (LR-WGS) — новый подход, позволяющий считывать большие участки генома за один раз, что облегчает ученым поиск новых генетических вариантов и понимание того, как генетические варианты влияют на функцию гена. Исследование было опубликовано в журнале Cell Genomics.  

Команда обнаружила, что по сравнению с традиционными подходами с короткими прочтениями, LR-WGS улучшает обнаружение нескольких категорий генетических вариантов. Эти результаты могут проложить путь к более точным генетическим тестам и позволить разработать новые методы лечения, направленные на конкретные генетические механизмы, лежащие в основе РАС.

Несмотря на значительный прогресс в понимании генетики аутизма, существенная часть его генетической основы остается необъясненной. Этот пробел исследователи называют «недостающей наследуемостью». В своем последнем исследовании ученые показали, что секвенирование длинных прочтений позволяет обнаруживать новые генные мутации, которые были скрыты при использовании более традиционных технологий секвенирования коротких прочтений. Это одно из первых исследований аутизма, в котором этот подход используется в больших масштабах.

«Технологии секвенирования длинных прочтений кардинально меняют ситуацию с точки зрения разнообразной функциональной информации, которую мы можем получить из одной последовательности генома», — сказал ведущий автор исследования профессор Джонатан Себат из Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Эта технология может улучшить наше понимание генетической основы аутизма и других нейроразвивающихся расстройств и в конечном итоге привести к улучшению диагностики и целенаправленной терапии».

В ходе исследования, проанализировавшего 267 геномов из семей с аутизмом, было обнаружено следующее: 

• Метод LR-WGS повышает вероятность обнаружения структурных вариантов, нарушающих работу генов (изменения в генах), и тандемных повторов (повторяющихся участков ДНК) на 33% и 38% соответственно по сравнению с традиционным секвенированием коротких прочтений.
• Некоторые из обнаруженных новых мутаций представляют собой сложные перестройки генов, которые могут нарушать функцию генов и способствовать развитию аутизма.
• Анализируя данные о генетических вариантах в сочетании с метилированием ДНК — небольшими химическими модификациями, регулирующими активность гена, — исследователи смогли определить, как мутации влияют на функцию гена.

Исследователи предупреждают, что, хотя это исследование является крупнейшим в своем роде на сегодняшний день, для точной оценки того, какая часть недостающей наследуемости может быть объяснена с помощью длинных прочтений, потребуются еще более масштабные исследования, анализирующие больше геномов. Себат предполагает, что LR-WGS может удвоить объем наследуемости, объясняемый определенными типами вариантов, такими как тандемные повторы и структурные варианты.

На данный момент исследование предоставляет новые данные о генетическом происхождении аутизма и подчеркивает потенциал полногеномного секвенирования низкого разрешения (LR-WGS) для выявления сложных генетических вариаций и их функциональных последствий с помощью одного теста.