Лица с расстройством нервно-психического развития, синдромом Вильямса, обладают общительным характером «коктейльной вечеринки», в то время как люди с противоположным генетическим изменением, напротив, склонны иметь аутичные черты и склонны к социальной борьбе.
Теперь, благодаря новым открытиям исследователей из Сэнфордского института стволовых клеток Калифорнийского университета в Сан-Диего, ученые лучше понимают, почему. Исследование, опубликованное в Cell Reports , может помочь объяснить различия в человеческой личности и даже привести к разработке лечения, которое поможет некоторым людям с аутизмом лучше функционировать в обществе.
Синдром Вильямса, который часто называют «противоположностью аутизма», представляет собой редкое генетическое заболевание , вызванное делецией около 25 генов в хромосомной области 7q11.23. Это изменение вызывает целую совокупность симптомов, таких как болезни сердца и задержка развития. Для него характерна поразительно привлекательная личность с высокой коммуникабельностью, разговорчивостью и словарным запасом, который маскирует обычно IQ ниже среднего.
Однако социальные преимущества синдрома Уильямса — это палка о двух концах. Люди с этим, казалось бы, парадоксальным состоянием не знают незнакомцев, что делает их особенно уязвимыми для жестокого обращения и издевательств.
Вместо делеции генов в хромосомной области 7q11.23 у некоторых людей происходит дупликация ДНК, что приводит к поведению, которое, в свою очередь, совершенно противоположно поведению людей с синдромом Вильямса. Люди с этим противоположным редким генетическим изменением, известным как синдром дупликации 7q11.23, обычно испытывают такие симптомы, как аутизм, социофобию и избирательный мутизм.
Хотя ранее изучалась более широкая генетическая область, лежащая в основе синдрома Уильямса, ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего предположили, что один конкретный ген — GTF2I — преимущественно ответственен за социальные вариации, наблюдаемые при этом расстройстве.
«Мне нравится называть этот ген геном предрассудков», — сказал Алиссон Муотри, доктор философии. директор Объединенного орбитального исследовательского центра космических стволовых клеток Калифорнийского университета в Сан-Диего и ведущий автор статьи. «Без этого каждый в мире станет твоим другом».
Чтобы узнать больше о его роли, исследователи использовали плюрипотентные стволовые клетки человека для создания мини-органов, имитирующих человеческий мозг во время развития плода — за исключением GFT2I. В возрасте 2 месяцев эти так называемые органоиды мозга были меньше, чем у животных с GTF2I. Действительно, они обнаружили, что потеря гена приводит к усилению гибели клеток, снижению электрической активности и дефектам синапсов — электрохимических связей, которые позволяют нейронам взаимодействовать друг с другом.
Исследователи до сих пор не до конца понимают, почему изменение гена GTF2I так влияет на мозг. Команда предполагает, что повышенная гибель клеток уменьшает количество клеток в мозге и, следовательно, его электрическую активность. Также возможно, что этот ген помогает восстанавливать синапсы, а это означает, что у тех, у кого его нет, больше таких синапсов, которые не восстанавливаются.
Для некоторых людей с аутизмом надежда на лучшее лечение
С аутизмом связаны сотни генов, но GTF2I «является единственным известным нам геном, который напрямую регулирует социализацию», — сказал Муотри. Новое исследование предполагает, что когда дело доходит до социальности, ген играет главную роль в развитии мозга плода. Действительно, люди без синдрома дупликации Вильямса или 7q11.23, то есть большинство из нас, имеют сбалансированную дозировку гена GTF2I и не являются ни гипер-, ни гипосоциальными.
Результаты нового исследования совпадают с предыдущими работами, которые продемонстрировали гиперсоциальность у животных, у которых отсутствует GTF2I. Например, плодовые мушки, у которых нет этого гена, предпочитают есть вместе, без обычно обязательного «социального пузыря», а мыши, у которых удален этот ген, более дружелюбны, чем большинство других. Более того, как ни странно, изменения в гене, который контролирует функцию GTF2I (потенциально отключая ее), могут быть, по крайней мере частично, ответственны за любящий и дружелюбный характер домашних собак по сравнению с дикими волками.
Благодаря выводам команды Муотри, надежда может появиться на горизонте у людей с аутизмом, связанным с GFT2I. Исследование проложило путь к потенциальной разработке препарата, который регулирует его экспрессию, облегчая социальное взаимодействие пострадавших людей. Такое лечение может также помочь тем, у кого есть нормальный ген GFT2I, который был «выключен» эпигеномом, биохимическими регуляторами, которые изменяют экспрессию наших генов во время развития и на протяжении всей жизни.
Работа команды также проливает свет на эволюцию человеческой социальности, утверждает Муотри. Шимпанзе — ближайшие эволюционные родственники человека — социальны, но лишь в некоторой степени, предпочитая иметь дело сразу с несколькими другими шимпанзе. Люди, с другой стороны, «создают большие сообщества, в которых мы доверяем друг другу, даже не зная друг друга», — сказал он. Показательный пример: «Когда вы садитесь в самолет, вы не просите показать лицензию пилота», - сказал он.
GFT2I «скорее всего, входит в число генов, которые помогают людям достичь того безопасного баланса, когда мы доверяем сообществу, но иногда не доверяем друг другу в одинаковой степени», добавил он. «У людей существует тонкая настройка социализации, которую вы не увидите у других видов».
Результатом является способность эффективно сотрудничать — и такое сотрудничество, утверждает Муотри, было ключом к величайшим достижениям человечества: «Именно когда мы сотрудничаем, мы можем отправить человека на Луну. Именно когда мы сотрудничаем, мы можем расшифровать человеческий геном». Потому что мы работаем вместе».
