Kredit: Domain Publik Pixabay/CC0
Ilmuwan Northwestern Medicine telah mengidentifikasi penyebab subtipe genetik autisme dan skizofrenia yang mengakibatkan defisit sosial dan kejang pada tikus dan manusia.
Para ilmuwan telah menemukan fitur kunci dari subtipe ini adalah gen duplikat yang menghasilkan sirkuit otak yang terlalu aktif atau terlalu bersemangat. Subtipe ini disebut sindrom duplikasi 16p11.2.
“Kami menemukan bahwa tikus dengan perubahan genetik yang sama yang ditemukan pada manusia lebih cenderung mengalami kejang dan juga mengalami defisit sosial,” kata penulis utama Marc Forrest, asisten profesor ilmu saraf di Northwestern University Feinberg School of Medicine.
Peter Penzes, penulis senior studi tersebut, dan timnya juga menunjukkan ketika mereka mengurangi tingkat gen—PRRT2—di wilayah duplikat, aktivitas otak pada tikus kembali normal, perilaku sosial normal dipulihkan, dan kejang menurun.
“Oleh karena itu, data kami menunjukkan bahwa aktivasi otak yang berlebihan dapat menyebabkan kejang dan defisit sosial pada sindrom ini, dan terlalu banyak PRRT2 yang bertanggung jawab atas hal ini,” kata Forrest.
Studi ini baru-baru ini diterbitkan di Nature Communications dan dilakukan di laboratorium Penzes, direktur Pusat Autisme dan Perkembangan Saraf dan Profesor psikiatri dan ilmu perilaku Ruth dan Evelyn Dunbar di Northwestern.
Karena gen PRRT2 mengatur bagaimana neuron berbicara satu sama lain, menghambat sinapsis atau titik koneksi antara neuron dapat membantu mengobati kejang dan gejala autisme pada sindrom ini, kata Forrest. Pendekatan ini juga dapat digunakan secara lebih luas pada jenis gangguan perkembangan saraf lainnya dengan aktivasi otak yang berlebihan, yang telah ditunjukkan pada subtipe lainnya.
“Pekerjaan kami sekarang menunjukkan bahwa kami dapat memfokuskan upaya kami untuk menargetkan jalur PRRT2 untuk terapi baru, dan ini berpotensi menyembuhkan gejala inti dari sindrom duplikasi 16p11.2,” kata Forrest. “Jika kita mempelajari bagaimana duplikasi 16p11.2 menyebabkan penyakit, mungkin kita juga dapat mempelajari lebih lanjut tentang apa yang menyebabkan autisme dan skizofrenia secara umum, dan menciptakan pengobatan yang lebih baik.”
Gangguan perkembangan saraf mempengaruhi 10 juta di AS
Gangguan perkembangan saraf seperti kecacatan intelektual, autisme, dan skizofrenia umum terjadi dan memengaruhi sekitar 3%, atau sekitar 10 juta orang di AS, tetapi tidak tersedia pengobatan yang efektif. Sindrom duplikasi 16p11.2 memengaruhi sekitar 0,3% dari orang-orang ini atau sekitar 30.000 orang di AS
“Kami tidak memiliki pemahaman yang jelas tentang apa yang menyebabkan gangguan perkembangan saraf, oleh karena itu sulit untuk merancang perawatan yang baik,” kata Forrest.
Perubahan yang berbeda dalam urutan DNA dapat menyebabkan gangguan perkembangan saraf
Studi genetika dalam dekade terakhir telah mengajarkan para ilmuwan bahwa banyak perubahan berbeda dalam urutan DNA dapat menyebabkan gangguan perkembangan saraf. Salah satu contohnya adalah varian nomor salinan (CNV).
CNV adalah penghapusan atau duplikasi DNA kromosom. Tidak seperti Trisomi 21 (sindrom Down), di mana seluruh kromosom disalin, pada CNV hanya sejumlah kecil materi genetik yang terpengaruh. Dalam CNV, Penzes dan timnya mempelajari (duplikasi 16p11.2), sekitar 30 gen pada kromosom 16 digandakan.
Para ilmuwan adalah yang pertama mengamati perubahan protein yang terjadi dengan adanya duplikasi 16p11.2 pada model tikus.
“Hal ini penting karena protein adalah bahan penyusun sebenarnya dari otak dan sirkuit saraf dan menawarkan wawasan yang unik dibandingkan dengan ekspresi mRNA, yang telah diamati oleh para peneliti sebelumnya,” kata Forrest.
Karya ini merupakan bagian dari upaya Pusat Autisme dan Perkembangan Saraf untuk memahami penyebab autisme dan kondisi terkaitnya.
Rekan penulis Northwestern termasuk Marc Dos Santos, Nicolas H. Piguel, Vikram A. Bagchi, Leonardo E. Dionisio, Yi-Zhi Wang, Jeffrey N. Savas, Nicole A. Hawkins, Dina Simkin, Alfred L. George Jr. dan Jennifer A. Kearney.
Informasi lebih lanjut: Marc P. Forrest et al, Rescue of neuropsychiatric fenotypes in a mouse model of 16p11.2 duplication syndrome by koreksi genetik hub jaringan epilepsi, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36087-x
Disediakan oleh Universitas Northwestern
Kutipan: Defisit sosial dan kejang dalam subtipe genetik autisme yang terkait dengan sirkuit otak yang terlalu bersemangat (2023, 28 Februari) diambil 28 Februari 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-02-social-deficits-seizures-autism-genetic. html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.