به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یک مطالعه اخیر منتشر شده در نشریه روانپزشکی مولکولی نشان می‌دهد که برخی از ویژگی‌های ژنتیکی به ارث رسیده از نئاندرتال‌ها ممکن است به طور قابل توجهی در ایجاد اوتیسم نقش داشته باشند. این تحقیقات پیشگامانه نشان می‌دهد که مدل ژنتیکی خاص نئاندرتال می‌تواند بر حساسیت اوتیسم تأثیر بگذارد، که نشان‌دهنده ارتباط بین بستگان باستانی ما و شرایط رشد عصبی مدرن است.

پیش زمینه

انگیزه این مطالعه کنجکاوی طولانی مدت در مورد اینکه چگونه DNA باستانی انسان، به ویژه از نئاندرتال‌ها، بر سلامت انسان مدرن تأثیر می‌گذارد، انجام شد. انسان نئاندرتالنسیس که معمولاً به عنوان نئاندرتال شناخته می‌شود، نزدیک ترین عموزاده‌های شناخته شده ما در درخت زندگی هومینین هستند. تخمین زده می‌شود که جمعیت‌های اروپایی و آسیایی حدود 2 درصد DNA نئاندرتال دارند، که باقیمانده‌ای از وقایع آمیختگی است که در زمان مهاجرت انسان‌های مدرن به خارج از آفریقا در حدود 47000 تا 65000 سال پیش رخ داد. در حالی که مطالعات قبلی نقش ژنتیکی نئاندرتال‌ها را در ویژگی‌هایی مانند عملکرد سیستم ایمنی، رنگدانه‌های پوست و متابولیسم شناسایی کرده‌اند، نقش این ژن‌های باستانی در رشد مغز و شرایط رشد عصبی مانند اوتیسم تا حد زیادی ناشناخته مانده است. در مطالعه جدید، محققان با بررسی اینکه آیا DNA نئاندرتال در افراد اوتیستیک در مقایسه با افراد غیر اوتیستیک شیوع بیشتری دارد، این شکاف را پر کنند. اوتیسم یک وضعیت عصبی رشدی است که با چالش‌هایی در تعامل اجتماعی، ارتباطات و رفتارهای تکراری یا علایق محدود مشخص می‌شود. شدت و تظاهرات خاص این صفات می‌تواند در بین افراد بسیار متفاوت باشد. با توجه به اینکه اوتیسم با الگوهای متمایزی در ارتباط مغز مشخص می‌شود، محققان به دنبال درک بهتری بودند که آیا این الگوها می‌توانند با DNA نئاندرتال مرتبط باشند یا خیر.

هیبریداسیون

نویسنده اصلی این مطالعه،  امیلی کازانووا، استادیار علوم اعصاب در دانشگاه لویولا نیواورلئان گفت" : من از حدود سال 2003 با جوامع آنلاین اوتیسم و ​​تنوع عصبی درگیر بوده‌ام، بنابراین، من برای مدت طولانی به اوتیسم علاقه مند بودم و در پی این بودم که بفهمم چه چیزی باعث بروز این بیماری می‌شود. در دهه گذشته، من بیشتر روی جنبه ژنتیک آن تمرکز کرده‌ام، اما به زیست‌شناسی تکاملی نیز علاقه‌مند بوده‌ام. برای سال‌ها، این علاقه اخیر فقط یک سرگرمی‌بود، اما در سال‌های اخیر من بیشتر روی چیزهایی مانند مطالعه تکامل ژن‌های اوتیسم و ​​تلاش برای درک چگونگی تکامل بسیاری از این ژن‌های مرتبط با رشد در طول زمان شروع کردم. شاید از خود بپرسید که چه ربطی به نئاندرتال‌ها دارد! خوب، یکی از موضوعاتی که من مطالعه کرده‌ام این است که چگونه هیبریداسیون (به هم پیوستن دو گونه) بر فرزندان در نسل‌های بعدی تأثیر می‌گذارد. هیبریداسیون تمایلی به تکان دادن همه چیز از نظر ژنتیکی دارد،  نه فقط به این دلیل که دو گونه را در یک فرآیند افزایشی به هم متصل می‌کنید،  بلکه به این دلیل که برخی از گونه‌های ژنتیکی زمانی که ژنومشان به طور ناگهانی در یک واحد کنار هم قرار می‌گیرد، همیشه به خوبی کار نمی‌کنند." واریته‌ها تمایل دارند شریک‌هایی داشته باشند که دوست دارند در طول نسل‌ها با آن‌ها سفر کنند و زمانی که نوترکیبی جنسی آن‌ها را از هم جدا می‌کند، گاهی اوقات می‌تواند مشکلات جدیدی را در فرزندان ایجاد کند. جالب اینجاست که این فرآیند ممکن است محرکی برای تکامل سریعتر پس از هیبریداسیون باشد. او توضیح داد: :" بنابراین، من به این گونه‌های نئاندرتال بسیار علاقه‌مندم،  نه فقط به درک اینکه چگونه می‌توانند بر استعداد ابتلا به اوتیسم تأثیر بگذارند، بلکه حتی چگونه ممکن است تکامل مغز بعدی ما را طی 50000 سال گذشته هدایت کنند. من فکر نمی‌کنم تصادفی باشد که بسیاری از گونه‌های دخیل در اوتیسم در هوش انسان نیز دخیل هستند، بنابراین این احتمال را جذاب می‌دانم."

نظریه اوتیسم نئاندرتال

تیم تحقیقاتی از داده‌های توالی اگزوم کامل (WES) از پایگاه داده‌های تحقیقاتی اوتیسم (SPARK) بنیاد سیمونز استفاده کرد که بر روی افراد مبتلا به اوتیسم و ​​خواهر و برادرهای بی‌تأثیر آنها تمرکز داشت. آنها این گروه‌ها را با افراد از پایگاه‌های داده ژنوتیپ-بافت بیان (GTEx) و 1000 ژنوم (1000G) مقایسه کردند. به طور خاص، محققان پلی‌مورفیسم‌های تک نوکلئوتیدی (SNPs) مشتق‌شده از نئاندرتال‌ها را که تغییراتی در یک بلوک سازنده DNA هستند، بررسی کردند. محققان دریافتند که افراد مبتلا به اوتیسم در مقایسه با افراد غیر اوتیستیک، شیوع بیشتری از انواع ژنتیکی نادر ناشی از نئاندرتال دارند. این گونه‌های نادر، که در کمتر از 1 درصد از جمعیت دیده می‌شوند، به طور قابل‌توجهی در ژنوم افراد اوتیستیک در سه گروه قومی اصلی غنی شده‌اند: سیاه‌پوستان غیر اسپانیایی، سفیدپوست اسپانیایی‌تبار و سفید غیراسپانیایی. کازانووا گفت: "من می‌دانم که بسیاری از مردم تیتر را می خوانند و بلافاصله تصور می‌کنند که افراد اوتیستیک DNA نئاندرتال بیشتری نسبت به افراد غیر اوتیستیک دارند، که به نوعی نئاندرتال تر هستند. من نمی‌گویم که آنها را به خاطر این فرض سرزنش می‌کنم، به خصوص زمانی که نظریه اوتیسم نئاندرتال قبلاً توسط لیف اکبلاد، محقق مستقل اوتیسمی، در سال 2001 پیشنهاد و رایج شده بود. نتایج ما کمی ظریف‌تر از افراد اوتیسمی نئاندرتال‌تر هستند است. برای پیش‌زمینه، ژنوم انسان از بیش از ۳ میلیارد جفت نوکلئوتید تشکیل شده است. اکثریت قریب به اتفاق ژنوم‌های ما تقریباً با یکدیگر یکسان هستند. اما چند مکان در ژنوم انسان وجود دارد که مکان‌های تنوع هستند." کازانووا توضیح داد: "DNA نئاندرتال بخشی از این تنوع را فراهم می‌کند و برخی از آن گونه‌ها رایج هستند (1٪ یا بیشتر از جمعیت آن نوع خاص را دارند) یا ممکن است نادر باشند (کمتر از 1٪ آن نوع را دارند). در این مطالعه ما متوجه شدیم که افراد اوتیستیک به طور متوسط ​​گونه‌های نئاندرتالی کمیاب تری دارند، نه اینکه به طور کلی DNA نئاندرتال بیشتری دارند. این بدان معناست که در حالی که همه DNA نئاندرتال‌ها لزوماً بر استعداد ابتلا به اوتیسم تأثیر نمی‌گذارند، یک زیر مجموعه تأثیرگذار است."

SLC37A1

در مقایسه با انواع نادر، این مطالعه نشان داد که انواع رایج مشتق از نئاندرتال در افراد سیاه پوست غیراسپانیایی و سفیدپوست اوتیستیک اسپانیایی در مقایسه با گروه کنترل کمتر شایع است. انواع رایج آنهایی هستند که در 1٪ یا بیشتر از جمعیت وجود دارند. این یافته در افراد اوتیستیک غیر اسپانیایی سفیدپوست مشاهده نشد که تفاوت قابل توجهی در DNA مشترک نئاندرتال در مقایسه با گروه کنترل یا خواهر و برادرهای سالم نشان ندادند. محققان همچنین ارتباط بالینی خاصی را بین گونه‌های مشتق شده از نئاندرتال و ویژگی‌های مرتبط با اوتیسم شناسایی کردند. به عنوان مثال، یک SNP خاص (rs112406029) در ژن SLC37A1 به طور قابل توجهی با صرع در افراد اوتیستیک غیر اسپانیایی سفیدپوست مرتبط بود. این نوع در افراد اوتیستیک مبتلا به صرع بیشتر از افراد بدون صرع بود و حتی در افرادی که سابقه خانوادگی این بیماری را داشتند بیشتر بود. ارتباط‌های مشابهی در سایر گروه‌های قومی مشاهده شد که انواع خاصی از نئاندرتال‌ها را به ویژگی‌هایی مانند ناتوانی ذهنی، تاخیر زبانی و پسرفت زبان مرتبط می‌کرد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که گونه‌های ژنتیکی مشتق شده از نئاندرتال نه تنها ممکن است به استعداد ابتلا به اوتیسم کمک کند، بلکه بر شرایط و ویژگی‌های خاص همراه نیز تأثیر می‌گذارد. کازانووا می‌گوید: " از اینکه بسیاری از گونه‌های مشتق شده از نئاندرتال که با اوتیسم در ارتباط بودند، بسیار متعجب شدم. در گذشته، گمان می‌کنم که این نباید چندان شگفت‌انگیز باشد، اما به این معنی است که بسیاری از این گونه‌های ضعیف که در اوتیسم نقش دارند، تحت تأثیر ژنوم پس‌زمینه هستند، که بر اساس قومیت متفاوت است. بنابراین، یک نوع ممکن است به شدت با اوتیسم در سیاه‌پوستان آمریکایی مرتبط باشد، در حالی که به نظر نمی‌رسد همان نوع در سفیدپوستان اسپانیایی و غیراسپانیایی‌ها نقش قابل‌اندازه‌گیری ایفا کند. به نظر من، این نشان می‌دهد که تمایل ما به ژنتیک شستشوی سفید و نادیده گرفتن انواعی که در همه زمینه‌های ژنتیکی دخیل نیستند به این معنی است که ما بسیاری از عوامل ژنتیکی مهم را از دست می‌دهیم."

نتیجه گیری

این یافته‌ها پیامدهای مهمی‌برای درک ما از اوتیسم و ​​زمینه‌های ژنتیکی آن دارد. این تحقیق با برجسته کردن نقش DNA باستانی نئاندرتال، راه‌های جدیدی را برای بررسی چگونگی شکل‌دهی رویدادهای هیبریداسیون بین انسان‌های باستانی و مدرن به شرایط رشد عصبی باز می‌کند. کازانووا خاطرنشان کرد که" : در این مطالعه کنونی، ما فقط بخش‌هایی از ژنوم را بررسی کردیم که حاوی ژن‌های کدکننده پروتئین (معروف به اگزوم) هستند. در مرحله بعدی، ما قصد داریم کل ژنوم را بررسی کنیم، زیرا مواد نظارتی جالب زیادی در آن مناطق وجود دارد که بدون شک بر زمان و نحوه بیان ژن‌ها تأثیر می‌گذارد. برخی افراد در جامعه اوتیستیک از مطالعات ژنتیکی ناراحت می‌شوند. تا حدی، این ریشه در ترس‌های مربوط به اصلاح نژادی دارد. جامعه اوتیستیک به خوبی می‌داند که چگونه ژنوتایپ سندرم داون قبل از تولد منجر به سقط جنین در حدود 30 درصد از این موارد شده است. اما من فقط می‌خواهم به مردم اطمینان دهم که این گونه‌های مشتق شده از نئاندرتال در افراد، به‌ویژه اعضای خانواده، بدون اوتیسم نیز دیده می‌شوند. بنابراین، در حالی که شناسایی این عوامل حساسیت ممکن است به ما کمک کند تصویر کامل تری از اوتیسم و ​​ریشه‌های بسیار پیچیده آن بسازیم، این دانش نمی‌تواند برای کمک به اصلاح نژاد یا برنامه‌های مشابه استفاده شود."

پایان مطلب./