El estudio más grande hasta la fecha, con recopilación masiva de datos, identifica nuevos genes del autismo
Un estudio escanea los genomas de 150.000 participantes, cuyo análisis de datos identifica nuevos genes relacionados con el autismo y otros trastornos del neurodesarrollo, lo que abrió nuevas oportunidades para estudiar el impacto de estos genes en el desarrollo del cerebro.
El trastorno del espectro autista (TEA) afecta aproximadamente al 2% de los niños en los Estados Unidos (se estima que un 1% en España). Si bien la mayoría de los casos son heredados, un pequeño número es el resultado de raras variaciones genéticas. Un nuevo estudio proporciona los resultados del estudio genético más grande hasta la fecha para comprender la genética detrás del autismo y otras afecciones del neurodesarrollo. Los resultados revelan 185 genes asociados con el autismo, muchos por primera vez. El estudio fue publicado en la edición del 18 de agosto de la revista Nature Genetics.
El estudio examinó los genomas de más de 150.000 participantes. De este grupo, 20.000 han sido diagnosticados con autismo. Los resultados ofrecen el análisis más completo de las diversas formas de variación genética en el autismo y arrojan luz sobre las raíces moleculares del desarrollo cerebral y la neurodiversidad. Los resultados del estudio ofrecen posibles nuevas líneas de investigación para comprender la biología del autismo.
“Al beneficiarnos de una colaboración internacional y una recopilación masiva de datos, hemos identificado cientos de genes que se pueden seguir en estudios adicionales del autismo”, dijo lo coautora principal Kathryn Roeder, profesora de Estadística y Ciencias de la Vida de la UPMC en el Departamento de Estadística y Ciencia de Datos en la Universidad Carnegie Mellon. “Con estos hallazgos, estamos comenzando a comprender cómo estos genes y variaciones genéticas ejercen sus efectos durante el neurodesarrollo”.
Nuevos métodos de análisis de datos
Este estudio se beneficia de nuevos métodos de análisis de datos que se centraron en las secciones de las porciones del genoma que codifican proteínas, llamadas exoma. Para revelar variantes genéticas asociadas con el autismo, los investigadores analizaron datos de secuenciación del exoma del Consorcio de Secuenciación del Autismo, la iniciativa de Investigación del Autismo de la Fundación Simons y la Iniciativa de la Fundación Lundbeck para la Investigación Psiquiátrica Integrativa. Este enfoque generó grandes volúmenes de datos que se analizaron mediante computación basada en la nube para identificar cambios que podrían estar asociados a variaciones genéticas relacionadas con el autismo.
“Los recursos reunidos por esta colaboración nos permitieron extraer información de los datos genéticos de manera más eficiente y comenzar a desentrañar la relación entre el autismo y otras discapacidades del desarrollo, acercándonos a la comprensión de la neurobiología fundamental del autismo”, dijo el co-autor principal Bernie Devlin, profesor de psiquiatría y ciencia clínica y traslacional en la Universidad de Pittsburgh.
El equipo identificó 185 genes que están significativamente asociados con el autismo. Muchas de las variantes eran nuevas y no heredadas de los padres. Las variaciones resultaron de la pérdida de una copia de un gen, el cambio en la ortografía de un gen o copias duplicadas que podrían alterar la función de un gen.
Los investigadores compararon las variantes de autismo recientemente identificadas con un gran conjunto de datos de 31.000 familias en las que a un niño se le diagnosticó retraso en el desarrollo u otras afecciones del neurodesarrollo. Encontraron una gran cantidad de superposición entre los genes recién identificados y otras condiciones asociadas con el retraso en el desarrollo.
En este estudio, Roeder se centró en la expresión del gen en las neuronas humanas en desarrollo. Ella determinó que los genes relacionados predominantemente con el retraso en el desarrollo tienden a estar activos en el desarrollo neuronal temprano. Por el contrario, los genes relacionados con el autismo tienden a desempeñar un papel en las neuronas más maduras.
Analizar el genoma completo
Además, el equipo encontró que el subconjunto de genes que están más fuertemente ligados al autismo muestra cierta superposición con los genes descubiertos en un estudio anterior de esquizofrenia. Este resultado sugiere posibles vías biológicas compartidas que subyacen a las dos condiciones.
Con nuevos datos esperados pronto del consorcio SPARK y planes para analizar datos del genoma completo que incluyen tanto secuencias codificantes como no codificantes, los científicos esperan completar una imagen más completa de la arquitectura genética del autismo y las condiciones relacionadas.
“Este es solo el primer paso del descubrimiento”, dijo el co-autor y miembro asociado de Broad, Harrison Brand, profesor asistente de neurología en el Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard. “Ahora que tenemos esta lista de genes de alta confianza, podemos llevarla a la etapa de modelado funcional para explorar los mecanismos biológicos que subyacen a las características del autismo”.
Leído en:
Statistics & Data Science – Carnegie Mellon University
Análisis de datos identifica nuevos genes del autismo