Учёные университета Принстона, Института Флэтайрон, Фонда Саймонса и других центров в США и Израиле использовали смешанное компьютерное и генеративное моделирование для оценки фенотипических данных 5 392 человек из США. В ходе исследования они пришли к выводу, что расстройства аутистического спектра (РАС) можно разделить на четыре подтипа по генетическим и клиническим признакам. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Genetics.
«Знания о генетике РАС необходимы для выявления биологических механизмов, способствующих развитию данного состояния: это позволит разработать более раннюю и точную диагностику, а также индивидуальный подход к лечению», – заявила ведущий автор исследования Ольга Троянская (Olga Troyanskaya), директор проекта Princeton Precision Health, сотрудник Принстонского университета (Princeton University) и Института Флэтайрон (Flatiron Institute).
Опираясь на фенотипические и генетические данные более чем 5 000 детей с РАС, исследователи выделили различные подгруппы этого комплексного расстройства. При этом было учтено более 230 признаков, включая особенности социальной коммуникации, стереотипное поведение (аутостимуляции), нарушения развития по возрасту, а также поведенческие, психиатрические и соматические (медицинские) показатели.
«Мы провели углублённый анализ большого количества клинических случаев детей с РАС. Прошлые генетические исследования часто оказывались неудачными, так как это были попытки собрать один большой пазл, а на самом деле это множество разных перемешанных пазлов», – объяснила соавтор исследования Натали Зауэрвальд (Natalie Sauerwald), специалист по вычислительной биологии из Института Флэтайрон.
Учёные установили, что для первого подтипа с широким спектром нарушений характерны: более выраженные симптомы задержки развития; снижение социальных и коммуникативных навыков; стереотипии; сложности с регуляцией настроения; тревожность; депрессия и другие психиатрические расстройства.
Второй подтип с умеренными нарушениями, охватывающий примерно треть пациентов, сопровождается более сглаженными симптомами, для него не характерны нарушения развития и психиатрические расстройства.
Третий подтип, связанный с социальными и поведенческими проблемами, сочетает в себе: нарушения общения; деструктивное поведение; ограниченную или повторяющуюся деятельность; тревогу и дефицит внимания без задержки в развитии.
Четвёртый подтип — смешанные нарушения с задержкой развития, включает детей с задержкой моторного, речевого и психического развития с нарушениями социализации и повторяющимися моделями поведения.
В результате анализа было установлено, что 554 человека соответствуют критериям первого подтипа с широким спектром нарушений, 1 860 участников – второму умеренному подтипу, 1 976 – третьему подтипу с социальными и поведенческими проблемами, и 1 002 случая можно отнести к четвёртому подтипу со смешанными проявлениями.
«Теперь у нас есть структура, основанная на клинических и генетических данных, которая демонстрирует, что существует по меньшей мере четыре клинически значимых подтипа РАС. Однако мы не исключаем наличие дополнительных категорий, которые не были идентифицированы в этом исследовании», – заявила Авия Литман (Aviya Litma), исследователь Принстонского университета.
Учёные изучили гены, биологические пути, типы клеток, процессы и стадии развития, которые характерны для выделенных подтипов. Для третьего подтипа было установлено чрезмерное преобладание распространённых генетических вариантов, связанных с депрессией и синдромом дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ). Генетика четвёртого продемонстрировала рост числа редких вариантов в генах, ассоциированных с задержкой развития.
«Это исследование раскрыло генетические программы фенотипически сложных детей с РАС, лежащие в основе их гетерогенности. Были описаны модели биологической дисрегуляции и выдвинуты механистические гипотезы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что личностно-ориентированный фенотипический анализ в сочетании с данными генетического секвенирования имеет решающее значение для установления фенотипических подтипов с соответствующими им генетическими факторами, которые способствуют широкой гетерогенности РАС», – сообщили авторы.
Источник: genomeweb.com