Môi trường có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen ở bệnh tự kỷ
Cứ 100 người thì có khoảng một người mắc chứng rối loạn phổ tự kỷ, hay còn gọi là ASD. Những điều này có thể liên quan đến sự thiếu hụt trong tương tác xã hội và hiểu biết, hành vi lặp đi lặp lại và sở thích, hoặc sự suy giảm trong phát triển ngôn ngữ và giao tiếp. Về phổ ASD, các triệu chứng biểu hiện khác nhau ở những người khác nhau.
Mặc dù ASD có khả năng di truyền cao, nghĩa là di truyền sang con cái trong gen của chúng, đó không phải là toàn bộ câu chuyện. Một nhóm từ Đại học King’s College London, Vương quốc Anh, đã xem xét cái gọi là “những thay đổi biểu sinh” liên quan đến ASD, trong đó môi trường ảnh hưởng đến sự biểu hiện của các gen mà không làm thay đổi DNA cơ bản.
Loại thay đổi này có khả năng đảo ngược khi điều trị. Ý tưởng cho rằng các ảnh hưởng biểu sinh có thể là nguyên nhân một phần cho sự phát triển của ASD đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây.
Nhóm nghiên cứu tập trung vào quá trình methyl hóa DNA, ngăn chặn các trình tự di truyền đằng sau sự biểu hiện của gen và có thể “làm im lặng” hoạt động của gen. Họ đã sử dụng thông tin di truyền từ các cặp song sinh giống hệt nhau.
Bởi vì các cặp song sinh giống hệt nhau chia sẻ cùng một gen, thực tế là ASD có thể xảy ra ở một cặp song sinh chứ không phải cặp song sinh khác cho thấy rằng các yếu tố biểu sinh có thể liên quan. Các cặp sinh đôi cũng hoàn toàn phù hợp với nhau về di truyền, tuổi tác, giới tính, ảnh hưởng của mẹ và môi trường chung, và tương đồng chặt chẽ với các yếu tố môi trường khác.
Trong các mẫu từ 50 cặp sinh đôi giống hệt nhau, quá trình methyl hóa DNA tại hơn 27.000 vị trí bộ gen đã được kiểm tra. Trong số các cặp song sinh, 34 cặp có một cặp song sinh mắc ASD và một cặp không mắc bệnh, 5 cặp mắc ASD ở cả hai cặp song sinh và 11 cặp không có ASD.
Kết quả cho thấy tại một số vị trí di truyền nhất định, sự methyl hóa DNA liên tục bị thay đổi đối với tất cả những người mắc ASD. Nhưng sự khác biệt ở các trang web khác là triệu chứng cụ thể. Mức độ nghiêm trọng của chứng tự kỷ có liên quan đến số lượng vị trí methyl hóa DNA trên toàn bộ bộ gen. Điều thú vị là một số dấu hiệu methyl hóa DNA đã được nhìn thấy trong các khu vực của bộ gen trước đây có liên quan đến sự phát triển sớm của não.
Chi tiết đầy đủ được công bố trên tạp chí Tâm thần học phân tử.
Tác giả đầu tiên, Tiến sĩ Chloe Wong, cho biết “Chúng tôi đã xác định được các kiểu methyl hóa DNA đặc biệt liên quan đến cả chẩn đoán tự kỷ và các đặc điểm hành vi liên quan, cũng như mức độ nghiêm trọng ngày càng tăng của các triệu chứng. Phát hiện của chúng tôi cung cấp cho chúng tôi cái nhìn sâu sắc về cơ chế sinh học làm trung gian cho sự tương tác giữa gen và môi trường trong ASD. ”
Đồng tác giả Jonathan Mill, Ph.D., nói thêm, “Nghiên cứu về sự giao thoa giữa ảnh hưởng của gen và môi trường là rất quan trọng bởi vì các điều kiện môi trường rủi ro đôi khi có thể tránh được hoặc thay đổi.
“Những thay đổi biểu sinh có khả năng đảo ngược, vì vậy bước tiếp theo của chúng tôi là bắt tay vào các nghiên cứu lớn hơn để xem liệu chúng tôi có thể xác định những thay đổi biểu sinh quan trọng phổ biến đối với phần lớn những người mắc chứng tự kỷ để giúp chúng tôi phát triển các can thiệp điều trị khả thi hay không.”
Các nhà nghiên cứu cho biết nghiên cứu của họ là nghiên cứu lớn nhất thuộc loại này và kết luận rằng nó “có thể làm sáng tỏ cơ chế sinh học mà các ảnh hưởng từ môi trường điều chỉnh hoạt động của một số gen nhất định và từ đó góp phần vào sự phát triển của ASD và các đặc điểm hành vi liên quan”.
Nhận xét về nghiên cứu, Alycia Halladay, Tiến sĩ, của tổ chức ủng hộ người tự kỷ Autism Speaks, tổ chức tài trợ một phần cho nghiên cứu, cho biết: “Đây là nghiên cứu quy mô lớn đầu tiên áp dụng cách tiếp cận toàn bộ bộ gen để nghiên cứu ảnh hưởng biểu sinh ở các cặp song sinh giống hệt nhau về mặt di truyền, nhưng có các triệu chứng khác nhau.
“Những phát hiện này mở ra cánh cửa cho những khám phá trong tương lai về vai trò của di truyền biểu sinh, ngoài di truyền học, trong sự phát triển của các triệu chứng tự kỷ.”
Nghiên cứu song sinh cực kỳ hữu ích trong lĩnh vực nghiên cứu này. Các chuyên gia cho biết cách tiếp cận này mạnh hơn đáng kể trong việc phát hiện sự khác biệt biểu sinh trong một loạt bệnh so với các nghiên cứu về những người không liên quan với lịch sử cuộc sống khác nhau.
Những thay đổi biểu sinh có thể xảy ra trong suốt cuộc đời hoặc thậm chí trước khi sinh. Ví dụ: nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng việc người mẹ tiếp xúc với căng thẳng, nhiễm vi-rút hoặc vi khuẩn, chế độ ăn uống và thuốc thalidomide có thể làm tăng nguy cơ mắc ASD ở con của họ.
Sau khi sinh, nhiều yếu tố môi trường có thể kích hoạt các thay đổi biểu sinh. Chúng bao gồm dinh dưỡng, hấp thụ các hợp chất cụ thể như rượu và nicotin, một số hóa chất trong không gian sống hoặc nơi làm việc và một số loại thuốc.
Nhìn chung, nghiên cứu bổ sung vào một nhóm nghiên cứu ngày càng tăng cho thấy các yếu tố môi trường và biểu sinh đóng một vai trò mạnh mẽ hơn trong sự phát triển của ASD so với suy nghĩ trước đây. Những thay đổi biểu sinh như methyl hóa DNA dường như rất quan trọng để hiểu được sự phức tạp của di truyền bệnh tự kỷ.
Người giới thiệu
Tâm thần học phân tử
Wong, C.C.Y., Meaburn, E.L., Ronald, A., Price, T.S., Jeffries, A.R., Schalkwyk, L.C.,… Mill, J. Phân tích Methylomic của cặp song sinh đơn hợp tử bất hòa về rối loạn phổ tự kỷ và các đặc điểm hành vi liên quan. Tâm thần học phân tử, Ngày 23 tháng 4 năm 2013 doi: 10.1038 / mp.2013.41
