ДНК пуповинной крови может содержать ключи к ранней диагностике аутизма и вмешательству | Советы девушкам

Новое исследование, проведенное учеными UC Davis MIND Institute, обнаружило отчетливую сигнатуру метилирования ДНК в пуповинной крови новорожденных, у которых в конечном итоге было диагностировано расстройство аутистического спектра (РАС). Этот знаковый знак охватывает участки ДНК и гены, связанные с ранним нервным развитием плода. Полученные данные могут содержать ключи для ранней диагностики и вмешательства.

«Мы нашли доказательства того, что в пуповинной крови существует сигнатура метилирования ДНК при РАС с определенными участками, последовательно дифференцированно метилированными», – сказала Жанин ЛаСалль, ведущий автор исследования и профессор микробиологии и иммунологии в Калифорнийском университете в Дэвисе.

Исследование, опубликованное 14 октября в журнале Genome Medicine, также выявило специфичные для пола эпигеномные сигнатуры, которые поддерживают корни РАС, связанные с развитием и полом.

По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), у каждого 54 ребенка диагностируется РАС – сложное неврологическое заболевание, связанное с генетическими факторами и факторами окружающей среды. Это гораздо более распространено у мужчин, чем у женщин.

Роль эпигенома в функционировании ДНК

Эпигеном – это набор химических соединений и белков, которые говорят ДНК, что ей делать. Эти соединения прикрепляются к ДНК и изменяют ее функцию. Одним из таких соединений является CH 3 (известное как метильная группа ), которое может приводить к метилированию ДНК. Метилирование ДНК может изменять активность сегмента ДНК без изменения его последовательности. Дифференциально метилированные области (DMR) – это области ДНК, которые имеют значительно различающийся статус метилирования.

Соединения эпигенома не изменяют последовательность ДНК, но влияют на то, как клетки используют инструкции ДНК. Эти прикрепления иногда передаются от клетки к клетке по мере деления клеток. Их также можно передавать из поколения в поколение. Неонатальный эпигеном может отражать прошлые взаимодействия между генетическими факторами и факторами окружающей среды во время раннего развития. Они также могут повлиять на состояние здоровья в будущем.

Обнаружение факторов в пуповинной крови плода, которые могут предсказать аутизм

Исследователи изучили развитие 152 детей, рожденных от матерей, включенных в исследования MARBLES и EARLI. У этих матерей был по крайней мере один старший ребенок с аутизмом, и считалось, что они имеют высокий риск рождения еще одного ребенка с РАС. Когда эти дети родились, образцы пуповинной крови матери были сохранены для анализа. В 36 месяцев эти дети прошли диагностику и оценку развития. На основании этого исследователи сгруппировали детей в категории «типично развивающиеся» (ТД) или «с РАС».

Исследователи также проанализировали образцы пуповинной крови, взятые при рождении у рожениц. Они выполнили полногеномное секвенирование этих образцов крови, чтобы определить эпигеномную подпись или отметку РАС при рождении. Они проверяли любые паттерны связывания ДНК с эпигеномом, которые могли бы предсказать будущий диагноз РАС.

Они разделили образцы на наборы для открытия и репликации и расслоили их по полу. Набор для открытия включал образцы от 74 мужчин (39 TD, 35 ASD) и 32 женщин (17 TD, 15 ASD). Набор репликации был получен от 38 мужчин (17 TD, 21 ASD) и восьми женщин (3TD, 5 ASD).

Используя образцы в наборе открытий, исследователи стремились идентифицировать определенные области в геномах, связанные с диагностикой РАС. Они проверили профили метилирования ДНК для DMR между образцами пуповинной крови ASD и TD. Они сопоставили DMR с генами и оценили их функцию генов, экспрессию тканей, расположение хромосом и совпадение с предыдущими исследованиями ASD. Позже они сравнили результаты между наборами открытий и репликаций, а также между самцами и самками.

Пуповинная кровь для выявления генов, связанных с РАС

Исследователи идентифицировали стратифицированные по полу DMR, которые отличали ASD от образцов пуповинной крови TD в наборах для открытия и репликации. Они обнаружили, что семь областей у мужчин и 31 у женщин реплицировались, а 537 генов DMR у мужчин и 1762 гена DMR у женщин реплицировались посредством ассоциации генов. Эти DMR, идентифицированные в пуповинной крови, перекрываются с сайтами связывания, соответствующими развитию мозга плода. Они показали экспрессию мозга и эмбриона, а также расположение Х-хромосомы и совпали с предыдущими эпигенетическими исследованиями РАС.

«Результаты нашего исследования предоставляют ключевые идеи для ранней диагностики и вмешательства», – сказал ЛаСалль. «Мы были впечатлены способностью пуповинной крови открывать понимание генов и путей, имеющих отношение к мозгу плода».

Исследователи отметили, что эти результаты потребуют дальнейшего воспроизведения перед диагностическим использованием. Их исследование служит важным доказательством того, что метилом пуповинной крови дает информацию о будущем риске РАС.

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

4 × 1 =