Хотя предыдущие исследования связали многочисленные различные генные мутации с аутизмом, было непонятно, как именно эти мутации способствуют развитию заболевания. Теперь, новое исследование, опубликованное в журнале Cell, раскрыло действие одного связанного с аутизмом гена.

ДНК-нитиИсследователи обнаружили, что мутации в гене под названием UBE3A делают его гиперактивным, что приводит к неправильному развитию головного мозга и аутизму.

Исследование, проведенное учеными из Школы медицины на базе Университета Северной Каролины в Чапен-Хилл, показало, как мутации в гене под названием UBE3A делают его гиперактивным, что приводит к неправильному развитию головного мозга и аутизму.

У людей, страдающих аутизмом, дупликация области хромосомы 15q – так называемый синдром Dup15q – является одной из наиболее распространенных генетических аномалий. Ранее считалось, что причиной этой аномалии является слишком активный UBE3A.

Руководитель исследования Марк Жилка, ассоциированный профессор клеточной биологии и физиологии, и его коллеги объяснили, что при нормальном развитии головного мозга ген UBE3A может быть активирован или инактивирован с помощью присоединения фосфатной молекулы, которая действует как регуляторный переключатель.

Однако, исследователи обнаружили, что мутации в UBE3A разрушают регуляторный переключатель – который они определили как протеинкиназу А. Это приводит к тому, что ген не может быть инактивирован, и вызывает его гиперактивацию. Эта гиперактивность, по словам исследователей, приводит к аутизму.

Профессор Жилка и его коллеги достигли своих результатов с помощью секвенирования генов линий человеческих клеток от детей с аутизмом и их родителей.

Тогда как родители детей не имели мутаций UBE3A, у самих детей они присутствовали. Исследователи обнаружили, что ген UBE3A у детей был постоянно активен.

Введя мутантный ген UBE3A в мышиные модели, ученые обнаружили развитие дендритных шипиков на клетках головного мозга мышей. Дендритные шипики соединяют нейроны. Ученые говорят, что это очень важное открытие, поскольку слишком большое количество дендритных шипиков было связано с аутизмом.

Исследователи говорят, что, таким образом, их результаты показывают, что гиперактивация UBE3A – запущенная разрушением протеинкиназы А – является причиной связанного с Dup15q аутизма.

Существующие препараты могут снизить активность UBE3A для лечения аутизма

По словам профессора Жилка, можно снизить активность UBE3A у пациентов с аутизмом, связанным с Dup15q.

«Действительно, — добавил он, — мы проверили известные соединения и показали, что два из них существенно снизили активность UBE3A в нейронах».

Одним из испытанных соединений был препарат под названием ролипрам, который повышает активность протеинкиназы А. Этот препарат ранее был испытан в клинических исследованиях для лечения депрессии, но его использование было прекращено из-за побочных эффектов.

Профессор Жилка отмечает, что, тем не менее, для некоторых пациентов с синдромом Dup15q – например, для тех, кто испытывает опасные для жизни судорогу – преимущества ролипрама могут перевесить риски. Он говорит, что, возможно, стоить оценить, облегчают ли симптомы синдрома Dup15q низкие дозы этого или других препаратов, которые усиливают протеинкиназу А.

Исследователи говорят, что их результаты, кроме потенциального лечения аутизма, могут также помочь пациентам с синдромом Ангельмана – редкостным неврологическим заболеванием, которое вызывает тяжелую умственную и физическую инвалидность.

В своем исследовании ученые обнаружили, что много мутаций у людей с синдромом Ангельмана связано с нарушением функции или стабильностью UBE3A, что оставляет пациентов с неактивной формой гена. Исследователи говорят, что это открытие может привести к лучшему выявлению заболевания, которое обычно диагностируется ошибочно.