Encara existeix molt desconeixement sobre l'origen genètic del trastorn de l'espectre autista. Ara, investigadors de la Universitat d'Harvard i l'Institut Broad del MIT han descobert tres gens que augmenten el risc de patir aquest trastorn i que afecten aspectes similars de la formació neuronal.
Els resultats, s'han publicat a la revista Nature, i permeten una millor comprensió del trastorn de l'espectre autista i són un primer pas per trobar tractaments per a l'afecció.
Els experts van desenvolupar models organoides de l'escorça cerebral humana, la part del cervell responsable de la cognició, la percepció i el llenguatge. Els models comencen com a cèl·lules mare, després creixen fins a convertir-se en un teixit 3D que conté molts dels tipus de cèl·lules de l'escorça, incloses les neurones que poden activar-se i connectar-se als circuits.
Després van analitzar els organoides utilitzant diverses tecnologies: seqüenciació de l'ARN d'una sola cèl·lula i seqüenciació d'ATAC d'una sola cèl·lula per mesurar els canvis i la regulació en l'expressió gènica causada per cada mutació de la malaltia; proteòmica per mesurar respostes en proteïnes; i imatges de calci per verificar si els canvis moleculars es van reflectir en l'activitat anormal de les neurones i les seves xarxes.
Els experts van trobar que tots els gens de risc afectaven les neurones de manera similar, ja sigui accelerant o alentint el desenvolupament neuronal. En altres paraules, les neurones es van desenvolupar en el moment equivocat. A més, no totes les cèl·lules es van veure afectades; més aviat, tots els gens de risc van afectar les mateixes dues poblacions de neurones, un tipus inhibidor anomenat neurones GABAérgicas i un tipus excitatorio anomenat neurones de projecció excitatoria de capa profunda. Això va apuntar a cèl·lules seleccionades que poden ser objectius especials en l'autisme.
A més de provar diferents gens de risc, els investigadors també van produir organoides utilitzant cèl·lules mare de diferents donants. En observar-los, els canvis generals en el desenvolupament neuronal van ser similars, però el nivell de gravetat va variar entre els individus. Els efectes dels gens de risc van ser ajustats per la resta del genoma del donant.
"Els estudis genètics han tingut un gran èxit en la identificació d'alteracions en el genoma associades amb els trastorns de l'espectre autista i altres afeccions del neurodesenvolupament. El següent pas al camí per descobrir nous tractaments és comprendre exactament què li fan aquestes mutacions al cervell en desenvolupament", asseguren els experts. "En mapar les alteracions en els circuits cerebrals quan hi ha variacions genètiques, podem fer el pròxim pas temptatiu en la direcció de millors diagnòstics i descobrir noves vies per a l'exploració terapèutica".