S preučevanjem genov do zdravljenja avtističnih motenj

Motnje avtističnega spektra (MAS) so zapletene in resne nevrološke razvojne motnje, ki jih intenzivno raziskujejo že od sredine 20. stoletja. Eno izmed motenj ima vsak stoti otrok. Raziskave so pokazale, da so motnje avtističnega spektra tesno povezane z genetiko. Glavni izziv raziskovalcev je razvozlati povezave med številnimi vpletenimi geni in simptomi.

Osredotočanje na te povezave nam lahko pomaga bolje razumeti bolezen in kako jo zdraviti. Pri otrocih, rojenih z redko gensko mutacijo gena BCKDK, je na primer večja verjetnost, da se bodo pojavile motnje, zaradi katerih bi se brez zdravljenja verjetno razvil vseživljenjski avtizem. Simptomi lahko vključujejo motnje v duševnem razvoju, epilepsijo in mikrocefalijo, zaradi katere ima otrok manjšo glavo kot običajno. Okvarjeni gen moti način, na katerega lahko možgani predelajo bistvena hranila, in ustvarja pogoje za zapozneli nevrološki razvoj.

»Tako se nam je porodilo vprašanje: zdaj ko vemo, kaj povzroča to nevrološko razvojno motnjo, ali lahko izničimo njen učinek, potem ko se možgani že razvijejo?« je povedala Gaia Novarino, profesorica nevroznanosti, katere ekipa je leta 2012 odkrila mutacijo gena BCKDK in njeno povezavo z avtizmom. Gaia Novarino je ugledna nevroznanstvenica iz Italije, za raziskave avtizma je prejela več nagrad, med drugim red za zasluge Republike Italije. »Vedno so me zanimale genetske motnje in presenetilo me je splošno nerazumevanje pediatričnih in nevroloških razvojnih motenj. O teh boleznih vemo premalo,« je pojasnila.

Ker avtizem zaznamuje razvijajoče se možgane že dolgo pred rojstvom, mnogi domnevajo, da je nepopravljiv, da gre za vseživljenjsko stanje, ki ga je v najboljšem primeru mogoče obvladati s psihološko podporo v kombinaciji z govorno terapijo in fizioterapijo. Nekateri se raje odpovejo zdravljenju, ker menijo, da avtizma ni treba zdraviti, saj ga obravnavajo kot sestavni del osebnosti.

»Vsi si ne želijo, da bi njihovo motnjo avtističnega spektra ali motnjo njihovega otroka zdravili,« je dejala Novarinova. »Če simptomi niso izraziti, lahko človek s to motnjo živi z minimalno podporo in lahko začne avtizem dojemati kot bistveni del svoje osebnosti.« Vsekakor pa znanstveniki na podlagi novejših raziskav skušajo oceniti, ali je nekatere oblike motenj avtističnega spektra mogoče zdraviti v celoti ali delno.

Preiskave na miših

Ekipa Gaie Novarino z Inštituta za znanost in tehnologijo v bližini Dunaja je v okviru petletnega evropskega raziskovalnega projekta Reverseautism iskala odgovore s preiskavami na miših. Raziskovalci so prejeli sredstva EU, da so lahko z genskim inženiringom ustvarili miši, ki niso sposobne pravilno predelovati esencialnih aminokislin, podobno kot otroci z mutacijo gena BCKDK.

Aminokisline so beljakovinski gradniki, potrebni za življenjsko pomembne reakcije v živčnih celicah in med njimi. Telo jih samo ne more proizvesti, temveč jih mora dobiti iz živil, kot so meso, ribe, žita in oreščki.

Ekipa je ugotovila, da se pri glodavcih s to mutacijo po rojstvu pojavijo motorične in socialne težave. »Te miši imajo vedenjske težave. Prav tako se nenavadno gibljejo in imajo težave s koordinacijo,« je pojasnila Gaia Novarino.

V sklopu projekta so nato naredili še korak naprej in preverili, ali lahko z vbrizgavanjem manjkajočih aminokislin neposredno v možgane prizadetih miši odpravijo simptome, ki spominjajo na avtizem. »Odgovor je bil pritrdilen,« je dejala znanstvenica. »Sicer niso izginili vsi simptomi, vendar sta se pri miših, ki so dobile injekcije, opazno izboljšala socialno vedenje in koordinacija. Ali drugače, nekateri učinki motnje so bili izničeni.«

Raziskava na dojenčkih

Ugotovitve raziskave Reverseautism so dr. Angeles García-Cazorla iz Španije tako pritegnile, da se je odločila preučiti, ali se pri otrocih z mutacijo gena BCKDK simptomi izboljšajo, če jemljejo manjkajoče aminokisline kot prehransko dopolnilo v kombinaciji s prehrano, bogato z beljakovinami. Manjkajoče aminokisline so levcin, valin in izolevcin. Dr. García-Cazorla je vodja oddelka za presnovne bolezni v bolnišnici Sant Joan de Déu v Barceloni.

Študija je temeljila na 21 bolnikih, starih od 8 do 16 mesecev, ki so jih izbrali iz centrov po vsem svetu. Rezultati so bili zelo obetavni. »Na splošno se je stanje vseh bolnikov izboljšalo, zlasti glede rasti glave,« je dejala García-Cazorla. »Opazili smo tudi izboljšano motorično funkcijo. Malčki, ki niso mogli hoditi, zdaj hodijo, pri tistih, ki niso znali govoriti, pa se je razvilo nekaj osnovnih elementov jezika.«

Čim prej, tem bolje

Prej ko se je zdravljenje začelo, tem boljši so bili rezultati. »Pri treh otrocih, ki so začeli jemati prehranska dopolnila pred drugim letom, je bil razvoj veliko boljši v primerjavi z otroci brez takšnega zdravljenja. Pri otroku, ki jih je začel dobivati pri osmih mesecih, pa je bil razvoj najboljši. Ta otrok je imel do tretjega leta starosti normalen razvoj možganov brez znakov avtizma,« je povedala García-Cazorla.

Raziskavo so izvedli v okviru zdravstvenega združenja na pobudo EU, ki se imenuje evropska referenčna mreža za dedne presnovne motnje (MetabERN) in jo vodijo bolniki in strokovnjaki. Če bodo prihodnje raziskave z večjo skupino dojenčkov z mutacijo gena BCKDK potrdile rezultate raziskave MetabERN, raziskovalki Angeles García-Cazorla in Gaia Novarino upata, da bo v vse nacionalne zdravstvene politike vključeno obvezno testiranje vseh novorojenčkov na mutacijo gena BCKDK. To bi se opravljalo v okviru zdravstvene preiskave za novorojenčke, s katero preverjajo do 25 redkih, a resnih zdravstvenih težav.

»Eden od izzivov pri avtizmu je, da se diagnozo običajno postavi precej pozno, redko pred tretjim ali četrtim letom starosti, in takrat ga je težko zdraviti,« je dejala Novarinova. »S svojim delom smo pokazali, da lahko z zgodnjim dodajanjem prehranskih dopolnil resnično izboljšamo življenje ljudi.«

Gaia Novarino s svojo ekipo nadaljuje te raziskave v okviru evropskega projekta SecretAutism, ki se je začel decembra 2022 in bo trajal do novembra 2027. V projektu med drugim gojijo možgansko tkivo v laboratoriju s pomočjo človeških matičnih celic. Raziskovalci upajo, da bodo s preučevanjem takšnega tkiva prišli do dodatnih spoznanj, kaj natanko v telesu počnejo številni različni geni, povezani z avtizmom, v katerih fazah se razvijejo težave in kako prekiniti ta proces. »Tega se lotevamo z več vidikov in skušamo razumeti, kako še lahko zdravimo bolnike z motnjo avtističnega spektra. Gre za zelo zapleteno raziskavo, vendar nas to ne bo odvrnilo,« je dejala raziskovalka.

--------------------

Raziskave, omenjene v članku, je financirala EU prek Evropskega raziskovalnega sveta. Članek je bil prvotno objavljen v reviji Horizon, reviji EU za raziskave in inovacije.