2020 год был непростым для всех. Исключением не стали и научные институты, лаборатории, медицинские центры, которые занимаются исследованиями в сфере аутизма. Многие исследовательские группы были вынуждены приостановить целые направления или вовсе отказаться от запланированных проектов.

Однако, несмотря на глобальные ограничения и сильно усложнившиеся условия, научное сообщество продолжало работать и смогло продвинуться еще чуть дальше в понимании аутизма. Да, волшебной таблетки, как и однозначных ответов,  все еще нет, но упорство и заинтересованность ученых вселяет в наши сердца надежду.

Вот что мы узнали в 2020 году о загадочном аутизме:

Про гены

Количество генов, ответственных за развитие аутизма, выросло с 65 до 102 (а в других публикациях и до 162), благодаря крупномасштабному исследованию с участием 35 584 участников, среди которых у 11 986 было диагностировано РАС (1).

Было проведено несколько исследований, которые показали перспективность генной терапии, проводимой в раннем возрасте и нацеленной на подавление или восстановление генов, связанных с аутизмом. Например, в одном из исследований, группа учёных редактировала у новорожденных мышей гены, которые связаны с синдромом Адельмана, и успешно предотвращала развитие этого расстройства (2).

В другом исследовании, ученые смогли снизить аутоподобное поведение у мышей с синдромом Фелана-Макдермида за счет корректирующих мутаций в генах (3).

Некоторые из этих исследований уже вышли на этап клинических испытаний.

Согласно еще одному исследованию, люди с РАС, несущие редкие спонтанные мутации в генах, обычно имеют более низкий уровень интеллекта, чем люди без таких мутаций. И многие гены, мутировавшие у людей с аутизмом, были обнаружены у людей с другими нарушениями развития, включая умственную отсталость, задержку развития и СДВГ. Например, большинство людей с мутацией в связанном с аутизмом гене DDX3X (которая нарушает метаболизм и нейрогенез во время развития коры головного мозга у плода), имеют умственную отсталость с гендерно специфическим влиянием на передачу сигналов (4).

Другие исследования тоже показывают, что люди с аутизмом и низким уровнем интеллекта чаще имеют спонтанные генные мутации (de novo), чем люди с аутизмом без интеллектуальной недостаточности и что генетические причины возникновения аутизма с умственной отсталостью отличаются от генетических причин аутизма без нее (5)

На ежегодной конференции по аутизму INSAR 2020, была представлена статья, в которой оценивается влияние делеций и дупликаций на уровень интеллекта и проявления аутизма по более, чем 4500 генам и утверждается, что на уровень интеллекта в три раза больше влияют делеции, чем у дупликации. Удаления и дублирования по-разному влияют на поведение и социальное взаимодействие, но в равной степени влияют на моторику.

Не все, у кого есть генетические мутации, связанные с аутизмом, имеют расстройство аутистического спектра. Исследователи проанализировали последовательности ДНК у членов 1201 семьи, в которой есть ребенок с рас. Они обнаружили, что в примерно 8% случаев здоровые родители, братья и сестры несут мутации в установленных генах аутизма. Наиболее устойчивы оказались сестры и у них было меньше «генетических рисков», что позволяет предположить, что последствия мутации зависят от пола и общего генетического фона человека. Различия в генетическом фоне влияют на риск развития аутизма.

Про спектр

Люди с аутизмом значительно отличаются друг от друга и эта неоднородность усложняет работу ученых. В 2020 году исследователи провели большую работу по выявлению однородных подгрупп людей с аутизмом на основе их клинических особенностей и молекулярных данных.

Одно исследование выявило отчетливый профиль липидов крови (таких как холестерин и триглицериды) примерно у 7% людей с аутизмом (6). Согласно другим исследованиям, некоторых людей с аутизмом объединяют молекулярные сигнатуры в мозге (7). А исследование близнецов показало, что у детей с аутизмом чаще возникают неврологические проблемы, такие как головные боли и эпилепсия, но это не распространяется на проблемы ЖКТ или инфекционные заболевания, что может указывать на определенные подтипы аутизма, которые затрагивают исключительно центральную нервную систему (8).

Неопубликованный анализ генетических последовательностей в китайских семьях говорит о том, что существуют генетические подтипы аутизма, связанные с определенными чертами (INSAR 2020). В другой презентации было высказано предположение, что аутичных людей можно сгруппировать по степени их сенсорного реагирования.

Также, проводится дальнейшая категоризация в соответствии с поведенческими профилями людей с аутизмом. Для этого исследователи разрабатывают специальные инструменты. Это позволит определить наиболее подходящие для каждой категории диагностированных людей способы поддержки и помощи(9).

Про нейронные связи

В этом году, ученые продвинулись еще дальше в понимании того, что влияет на корректную работу нейронных ансамблей. В одном из исследований, было обнаружено, что мутации в генах, связанных с аутизмом, изменяют нейронные связи и становятся причиной социальных проблем. Исследования в этой сфере дают надежду на то, что поиск способов восстановить нормальное функционирование нейронных связей может привести к новым методам лечения аутизма.

Например, в этом году одна группа исследователей создала новый минимально инвазивный метод с использованием оптогенетики для управления нейронными связями в мозгу мышей и обезьян. Гемогенетические методы, также оказались полезными для ослабления повышенной активности нейронов в гиппокампе мышей и облегчения у них проблем с социальной и пространственной памятью (10)

Про сбор данных и выводы

Аутизм — расстройство очень разнообразное и относительно новое, поэтому с большим количеством проблем исследователи сталкиваются по причине недостатка накопленных и систематизированных эмпирических данных.

В этом году, в результате работы с данными, ученые смогли выявить то, что расстройство аутистического спектра определяют разные наборы мутаций у девочек и мальчиков (11).

Другие исследователи изучали нейробиологические основы социального поведения девочек с аутизмом. Они обнаружили, что, в отличие от мальчиков с аутизмом, системы вознаграждения у девочек демонстрируют сильные нейронные реакции на социальные стимулы (иногда даже сильнее, чем у нейротипичных девочек)(12). Эти исследования показали, как по разному развивается мозг у девочек и мальчиков с аутизмом.

Еще, ученые в этом году смогли найти новые способы визуализации мозга, в результате чего был выделен отдельный подтип аутизма при котором мозг ребенка, с низким уровнем интеллекта и тяжелыми проявлениями аутизма, имеет необычно большой размер(13).

При помощи изучения большого количества визуализаций мозга исследователи также выяснили, что невербальные или маловербальные люди с аутизмом с трудом могут отличить звучание своих имен от других звуков, а это в свою очередь помогает понять особенности их вербального развития(14).

Кроме того, ученые в 2020 году изучили и генетически секвенировали новую когорту африканских детей, провели масштабное исследование распространенности аутизма в Китае и Греции. Все эти работы помогают еще больше понять природу аутизма и сделать выводы. Например, изучая африканских детей с аутизмом, ученые предположили: высокий процент детей с сопутствующей умственной отсталостью может быть вызван поздней диагностикой и недостаточностью вмешательств (15).

Я  показала лишь маленькую толику того огромного труда, который был проделан в этом году исследователями, изучающими проблемы аутизма. Но вам все равно может показаться, что этого недостаточно, ведь результата в виде однозначных объяснений и гарантированно эффективных способов помощи — нет. Однако давайте посмотрим на это с другой стороны. Каждое маленькое открытие, каждая научная статья, каждый эксперимент и исследование — это маленький шаг к победе. Мы в пути. И здорово, что сегодня мы можем наблюдать за этим движением, держать руку на пульсе и всегда быть готовыми использовать новые достижения науки для наилучших результатов в работе с нашими детьми.

С Новым годом! Пусть он принесет нам много новых открытий и раскроет еще больше тайн. 

1. Satterstrom FK et al. Large-Scale Exome Sequencing Study Implicates Both Developmental and Functional Changes in the Neurobiology of Autism. Cell 180 , 1-17 (2020);
2. Wolter J.M., Mao H., Fragola G. et al. Cas9 gene therapy for Angelman syndrome traps Ube3a-ATS long non-coding RNA. Nature 587, 281–284 (2020);
3. Thomas C. Jaramillo, Zhong Xuan Early et al. Restoration of Shank3 Expression in Shank3 Knock-Out Mice Prevents Core ASD-Like Behavioral Phenotypes. eNeuro 23 Apr (2020);
4. Ashley L. Lennox, Mariah L. et al. Pathogenic DDX3X Mutations Impair RNA Metabolism and Neurogenesis during Fetal Cortical Development. Neuron 160 May 06, (2020);
5. Sherlly Xie Håkan Karlsson et al. The Familial Risk of Autism Spectrum Disorder with and without Intellectual Disability. Autism Research 13/12 26 Oct (2020);
6. Luo Y. et al . A multidimensional precision medicine approach identifies an autism subtype characterized by dyslipidemia. Nat. Med.10 Aug (2020);
7. Ramaswami G. et al. Integrative genomics identifies a convergent molecular subtype that links epigenomic with transcriptomic differences in autism. Nat. Commun. 11, 4873 (2020);
8. Pan PY et al. The Association Between Somatic Health, Autism Spectrum Disorder, and Autistic Traits. Behavior Genetics volume 50, 233–246 (2020);
9. Uljarević M, Phillips JM, et al. Exploring Social Subtypes in Autism Spectrum Disorder: A Preliminary Study. Autism Res., 13(8),  Aug (2020);
10. Julia B., Kahn, Russell G., Port , et al. Modular, Circuit-Based Interventions Rescue Hippocampal-Dependent Social and Spatial Memory in a 22q11.2 Deletion Syndrome Mouse Model, Biological Psychiatry 88, 9, 710-718, 1 Nov (2020); 
11. Turner TN et al. Sex-Based Analysis of De Novo Variants in Neurodevelopmental Disorders. Am J Hum Genet. Dec 5 (2019);
12. Lawrence KE et al. Neural responsivity to social rewards in autistic female youth. Transl Psychiatry. Jun (2020);
13. Jensen M, Smolen C, Girirajan S. Gene discoveries in autism are biased towards comorbidity with intellectual disability. J Med Genet. Sep (2020);
14. Schwartz S, Wang L. et al. Atypical Perception of Sounds in Minimally and Low Verbal Children and Adolescents With Autism as Revealed by Behavioral and Neural Measures. Autism Res. Oct (2020);
15. John N. Constantino, Anna M. Abbacchi, et al. Timing of the Diagnosis of Autism in African American Children Pediatrics,146 (3), Sep (2020).