Новое исследование, опубликованное в Molecular Psychiatry, предполагает, что ископаемые вирусы, которые миллионы лет назад интегрировались в наш генетический код, могут быть ответственны за некоторые подтипы аутизма. Эксперименты на моделях мышей выявили возможную роль этих эндогенных вирусных элементов и предполагают, что это должно быть направлением для дальнейших исследований.
Геном человека изобилует последовательностями, происходящими от вирусов, заразивших наших древних предков. Эти генетические элементы, называемые эндогенными ретровирусами (ERV), составляют около 8 процентов нашего генома и произошли от предков современных ретровирусов, таких как ВИЧ.
Большую часть времени ERV остаются бездействующими, заглушенными сложной регулирующей машиной организма. Были предварительные утверждения, что эти последовательности могут быть вовлечены в некоторые случаи спорадического бокового амиотрофического склероза (БАС); есть также некоторые свидетельства того, что они могут играть защитную роль во время эмбрионального развития. Однако в целом они остаются в значительной степени загадочными реликвиями нашей генетической истории.
Новое исследование, проведенное международной командой ученых из Университета Кобе в Японии, выявило возможную роль ERV в развитии аутизма.
Эксперименты проводились с использованием мышиной модели идиопатического аутизма — аутизма без известных генетических или экологических причин. Сканирование мозга двух разных, но родственных линий мышей, названных BTBR/J и BTBR/R, выявило структурные различия в 33 областях мозга. Наиболее резкое было в мозолистом теле, пучке нервов, который соединяет два полушария мозга вместе.
Дальнейшие исследования показали, что у мышей BTBR/R были значительно более высокие уровни ERV по сравнению с мышами без аутизма, а генетический анализ показал, что эти ERV были активированы. Авторы предполагают, что это связано с отказом механизмов, которые обычно удерживают ERV в геноме, и обнаружили, что активация приводит к увеличению вариантов числа копий (CNV) — повторяющихся генетических последовательностей, количество которых различается у разных людей — в организме человека. аутичные мыши. Исследование пришло к выводу, что активация ERV во время развития плода может увеличить вероятность аутизма.
Команда также провела обширные поведенческие тесты на двух разных группах аутичных мышей. Мыши BTBR/R проявляли меньше беспокойства, чем мыши BTBR/J. Они также показали почти такие же результаты, как нейротипичные мыши, в тесте лабиринта (похожем на тот, что показан на видео ниже), демонстрируя, что у них почти типичный уровень способности к пространственному обучению. Однако мыши BTBR/R также демонстрировали более повторяющееся поведение и меньшую готовность к социальному взаимодействию с другими мышами, что исследователи называют «основными симптомами» аутизма.
Связь между мозолистым телом и аутизмом была установлена ранее . Тем не менее, что исследователи нашли интригующим, так это то, что мыши BTBR/R, у которых было больше классических аутичных поведенческих черт, на самом деле имели типичное мозолистое тело, согласно сканированию их мозга.
Таким образом, несмотря на то, что эти две линии мышей имеют общее происхождение, они демонстрируют явные различия как в структуре мозга, так и в поведении.
Авторы предполагают, что BTBR/R, менее используемая модель мыши, на самом деле является более точным представлением идиопатического аутизма и, следовательно, может быть важна для будущих исследований.
Они также указывают на необходимость дальнейших исследований того, как активация ERV может предрасполагать людей к развитию аутизма, особенно в свете предыдущих исследований , которые обнаружили отличительные человеческие сигнатуры ERV у аутичных людей. Есть надежда, что в будущем ученые смогут создать лучшую систему классификации различных типов аутизма.
«Вместе с продемонстрированной ролью ERV в формировании CNV наше наблюдение за двумя штаммами BTBR дает яркую модель для описания того, как геном эволюционирует в сторону восприимчивости к [аутизму]», — заключают исследователи.