Novo driver genético do autismo e outros transtornos do desenvolvimento identificados

Novo driver genético do autismo e outros transtornos do desenvolvimento identificados

Uma equipe de pesquisa composta pelo Professor Takumi Toru da Universidade de Kobe (além de um Cientista Visitante Sênior no RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research) e o Professor Assistente Tamada Kota, ambos da Divisão de Fisiologia da Escola de Graduação em Medicina, realmente revelou uma genética causal ( Necdin, NDN) em ratos de computador com versão com autismo que têm a irregularidade cromossômica chamada variante de número duplicado.

Os cientistas querem iluminar o sistema molecular da genética NDN, a fim de contribuir na direção da produção de novas abordagens terapêuticas para transtornos do desenvolvimento que consistem no autismo.

Os resultados deste estudo de pesquisa foram lançados em Natureza das Comunicações em julho 1, 2021.

Embora o número de pessoas identificadas com autismo (problema de alcance do autismo) tenha aumentado consideravelmente, vários elementos desse problema de desenvolvimento ainda não são bem compreendidos. Suas razões se dividem em elementos genéticos e elementos ecológicos. Dentro desses elementos genéticos, certas variantes de números duplicados foram realmente descobertas em pessoas autistas; como exemplo, a replicação do cromossomo 15q11-q13. Esses problemas na área 15q11-q13 são divididos diretamente em situações de replicação cromossômica obtidas maternamente e paternamente obtidas. Compreende-se que a genética Ube3a impulsiona a replicação cromossômica obtida maternamente. No entanto, não é reconhecido qual genética é importante para a replicação obtida paternalmente.

Anteriormente, esta equipe de estudo de pesquisa teve sucesso em estabelecer uma versão de mouse de computador da replicação 15q11-q13 (mouse de computador 15q dup). Usando essa versão de mouse de computador, eles identificaram muitos problemas em situações de replicação cromossômica obtidas paternalmente, consistindo em hábitos semelhantes ao autismo e problemas no desenvolvimento dendrítico das costas. No entanto, os cientistas não foram capazes de determinar qual genética é responsável por ações semelhantes ao autismo, uma vez que esta área inclui várias partículas de RNA não codificantes e genética que codificam proteínas saudáveis.

Novo driver genético do autismo e outros transtornos do desenvolvimento identificados

Em ratos de computador 15q dup, há uma variedade de genética conforme a replicação atinge a área de 6Mb. Um estudo de pesquisa anterior revelou que os problemas de comportamento não eram causados ​​pela replicação cromossômica obtida pela mãe, conseqüentemente, cerca de 2Mb foi omitido. Quanto a continuar a ser 4Mb, os cientistas desenvolveram inicialmente uma nova versão de mouse de computador com replicação de 1.5 Megabytes e verificaram problemas de ações. A partir dos resultados, eles não foram capazes de determinar qualquer tipo de problema de comportamento semelhante ao autismo em ratos de computador com replicação de 1.5 megabytes. Consequentemente, os cientistas omitiram este 1.5 Megabytes, deixando-os com 3 genes que codificam proteínas como perspectivas viáveis.

Em seguida, essas 3 genéticas foram apresentadas separadamente direto no córtex de camundongos de computador por meio de eletroporação no útero. Os cientistas determinaram o preço de retorno (desenvolvimento e remoção de colunas espinhais dendríticas ao longo de dois dias) in vivo usando uma lente microscópica de dois fótons e descobriram que o número de colunas espinhais aumentou substancialmente quando a genética Ndn foi apresentada (Figura 1A-C). Além disso, a categoria morfológica dessas colunas vertebrais mostrou que o volume era prematuro. Isso expõe que a genética Ndn controla o desenvolvimento e o crescimento das colunas vertebrais dendríticas ao longo da fase de desenvolvimento (Figura 1D).

Usando CRISPR-Cas9, os cientistas finalmente eliminaram a única duplicata da genética Ndn da versão de mouse de computador 15q dup para produzir ratos de computador com um número duplicado genômico estabilizado para esta genética (mouse de computador 15q dupΔNdn). Usando esta versão, eles mostraram que os problemas observados em ratos de computador 15q dup (preço incomum de retorno e redução da entrada sináptica repressiva) podem ser atenuados (Figura 2).

Novo driver genético do autismo e outros transtornos do desenvolvimento identificados

Por último, os cientistas verificaram se os hábitos semelhantes ao autismo observados anteriormente em ratos de computador 15q dup (consistindo em ansiedade aumentada em um novo ambiente, sociabilidade reduzida e perseveração aumentada) apareceram em ratos de computador 15q dupΔNdn. Eles revelaram que a maioria dos resultados de exames de comportamento para ratos de computador 15q dupΔNdn, hábitos incomuns ligados à sociabilidade e perseverança foram aliviados (Figura 3).

Este estudo de pesquisa revelou que em ratos de computador versão 15q dup com autismo, a genética NDN não desempenha apenas uma função crucial em hábitos semelhantes ao autismo, mas também impacta elementos como a desigualdade de excitação / inibição nas características sinápticas e no córtex. Em seguida, o grupo de estudo de pesquisa quer deixar claras as características da genética NDN. Ao controlar sinteticamente esses recursos ou reconhecer e gerenciar seus elementos posteriores, os cientistas desejam reconhecer o sistema inicial de distúrbios do desenvolvimento, como o autismo, e criar novas abordagens terapêuticas.