Kajian baharu mendedahkan mekanisme biologi autisme.

Para saintis telah mengenal pasti beratus-ratus gen yang memainkan peranan penting dalam peringkat awal perkembangan otak, sekali gus mendedahkan asas biologi gangguan perkembangan saraf, termasuk autisme.

Sekumpulan saintis Israel dan antarabangsa telah mengenal pasti beratus-ratus gen yang memainkan peranan penting dalam peringkat awal perkembangan otak, sekali gus mendedahkan asas biologi penting gangguan perkembangan saraf, termasuk autisme, dan menggambarkan gangguan genetik baharu yang menghalang perkembangan otak.

Kajian yang diterbitkan dalam jurnal saintifik berprestij Nature Neuroscience itu menggunakan teknologi penyuntingan gen CRISPR berskala besar untuk mengenal pasti gen-gen yang diperlukan secara sistematik apabila sel stem embrionik membezakan diri menjadi sel otak.

Projek ini diketuai oleh Profesor Sagiv Shifman (Universiti Ibrani), dengan kerjasama Profesor Binnaz Yalcin dari INSERM (Perancis), dan saintis dari Israel, Perancis dan Jepun.

Pasukan penyelidikan mengemukakan soalan asas dalam neurosains: gen mana yang penting untuk pembentukan otak yang sihat, dan apa yang berlaku apabila proses ini terganggu?

Dengan "mematikan" gen individu merentasi keseluruhan genom, saintis menyahaktifkan hampir 20,000 gen dalam sel stem embrionik apabila ia berubah menjadi sel saraf.

Pendekatan ini membolehkan pasukan penyelidikan menjejaki secara terperinci gen-gen yang penting untuk pembezaan neuron—proses di mana sel awal “belajar” bagaimana untuk menjadi sel otak atau neuron. Hasilnya, mereka mengenal pasti 331 gen yang penting untuk pembentukan neuron, yang kebanyakannya sebelum ini tidak dikaitkan dengan perkembangan otak.

Profesor Shifman menyatakan bahawa tidak semua gangguan perkembangan saraf berasal daripada jenis gangguan gen yang sama, tetapi masa apabila gen tersebut terjejas semasa perkembangan otak memainkan peranan penting.

Menurut kajian, gen yang penting untuk kelangsungan hidup sel asas sering dikaitkan dengan kelewatan perkembangan keseluruhan. Sebaliknya, gen yang sangat penting pada peringkat tertentu pembentukan sel neuron lebih berkait rapat dengan autisme. Ini sebahagiannya menjelaskan mengapa autisme menunjukkan manifestasi yang berbeza daripada gangguan perkembangan saraf yang lain, walaupun gejala mungkin bertindih.

Profesor Shifman menekankan bahawa gen yang berkaitan dengan autisme sering tertumpu pada peringkat perkembangan awal, apabila sel progenitor saraf dan neuron terbentuk, dan bukannya dalam gen yang penting untuk kelangsungan hidup keseluruhan sel.

Terutamanya, daripada 331 gen penting yang dikenal pasti, hanya kira-kira 100 sebelum ini diketahui berkaitan dengan gangguan perkembangan saraf. Sebahagian besarnya adalah calon baharu, sekali gus meluaskan senarai gen yang boleh terus dikaji oleh saintis pada masa hadapan.

Selain autisme, pasukan penyelidikan juga menemui gangguan perkembangan saraf baharu yang dikaitkan dengan mutasi dalam gen PEDS1. Gen ini penting untuk penghasilan plasmalogen—lipid khas yang banyak terdapat dalam mielin, lapisan penebat yang mengelilingi gentian saraf. Apabila PEDS1 dinyahaktifkan, proses pembentukan sel saraf terganggu, yang membawa kepada saiz otak yang lebih kecil daripada biasa.

Analisis genetik dalam dua keluarga yang tidak berkaitan mendedahkan bahawa kanak-kanak yang membawa mutasi gen PEDS1 yang jarang berlaku semuanya mengalami terencat pertumbuhan yang teruk dan atrofi otak. Eksperimen selanjutnya mengesahkan bahawa penyahaktifan gen ini mengganggu pembentukan dan penghijrahan neuron, sekali gus menjelaskan mekanisme biologi di sebalik manifestasi klinikal.

Kajian ini juga memberikan petunjuk lanjut tentang corak pewarisan penyakit ini. Gen yang terlibat dalam mengawal selia transkripsi dan struktur kromosom sering dikaitkan dengan penyakit autosomal dominan; hanya satu salinan gen bermutasi diperlukan untuk menyebabkan penyakit ini.

Sementara itu, gen metabolik seperti PEDS1 sering dikaitkan dengan bentuk laten penyakit ini, yang memerlukan kedua-dua salinan gen tersebut dimutasi. Penemuan ini dapat membantu doktor mengutamakan pengenalpastian gen yang disyaki semasa menganalisis keputusan ujian genetik.

Profesor Shifman menyatakan bahawa peta gen "penting" ini akan berfungsi sebagai asas untuk penemuan selanjutnya, termasuk penyelidikan tentang mekanisme gen autisme tertentu, perbezaan jantina dalam diagnosis, dan asas biologi kepelbagaian dalam manifestasi klinikal autisme.

(VNA/Vietnam+)

Sumber: https://www.vietnamplus.vn/nghien-cuu-moi-he-lo-co-che-sinh-hoc-cua-chung-tu-ky-post1087262.vnp