Forscher der Universität Tel Aviv haben eine genetische Mutation im Gehirn identifiziert, die für genetisch bedingten Autismus verantwortlich sein könnte.
Die Entdeckung der SHANK3-Genenmutation, die für etwa eine Million Autismusfälle weltweit verantwortlich ist, könnte zu effektiven Behandlungen für diese Art von Autismus führen.
Die Studie wurde von Professor Boaz Barak und Doktorandin Inbar Fischer von der Schule für Neurowissenschaften und psychologische Wissenschaften, Professor Ben Maoz von der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Professorin Shani Stern von der Abteilung für Neurobiologie der Universität Haifa durchgeführt.
"Diese Technologie wird uns helfen, Behandlungen zu entwickeln, die einige Symptome des Autismus verbessern könnten," erklärten Barak und Fischer während einer Telefonkonferenz mit dem Times of Israel.
Die Studie wurde vor zwei Wochen in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.
Menschen mit SHANK3-Autismus können, wie andere Formen von Autismus, Sprachverzögerungen aufweisen oder überhaupt nicht sprechen, Schwierigkeiten bei sozialen Interaktionen, motorische Beeinträchtigungen und sich wiederholende Verhaltensweisen. Es gibt jedoch ein Spektrum von Schweregraden, wobei einige Personen mildere Symptome oder weniger geistige Behinderungen aufweisen als andere.
In einem gesunden Gehirn kommunizieren Zellen, erklärte Barak, über Synapsen, die Denken, Lernen, Sprechen und Fühlen ermöglichen. Schäden am SHANK3-Gen können jedoch diese Nachrichtenübertragungen stören, was die Entwicklung und Funktion des Gehirns behindert. Personen mit SHANK3-Autismus haben defekte Synapsen, die die Kommunikationsnetzwerke zwischen den Neuronen im Gehirn beeinträchtigen.
"Wir wissen, dass das von SHANK3 kodierte Protein eine zentrale Rolle in der richtigen Kommunikation des Gehirns spielt," bemerkte Barak.
Neuronen empfangen Informationen, die von Rezeptoren erfasst und an die nächste Zelle weitergeleitet werden.
Die Forscher konzentrierten sich auf Gehirnzellen, die als Oligodendrozyten bekannt sind und Myelin produzieren, eine fettige Schicht, die Nervenfasern isoliert. "Myelin ist entscheidend," erklärte Barak. "Es ist wie die Isolierung von elektrischen Kabeln in Ihrem Haus." Die Forscher nahmen an, dass SHANK3 eine wichtige Rolle bei der Myelinbildung spielt, erklärte Fischer.
Sie verwendeten ein Modell von autistischen Mäusen mit derselben Mutation wie bei Menschen mit SHANK3-Autismus. Sie beobachteten, dass, wenn Myelin defekt ist, es die Neuronen nicht isoliert. "Das stört die Übertragung von Nachrichten zwischen den Gehirnregionen und beeinträchtigt die Gehirnfunktion," sagte Fischer.
Nachdem sie das Problem verstanden hatten, suchten die Forscher nach einer Methode zur Reparatur der durch die genetische Mutation verursachten Schäden. Die Wissenschaftler entnahmen Stammzellen von der Haut eines Mädchens mit SHANK3-Autismus, das identisch mit dem der Mäuse war. Aus diesen Stammzellen generierten sie die genetische Sequenz eines gesunden SHANK3-Gens und führten sie in die mutierten Zellen ein.
"Wir haben es geschafft, diesen Zellen die richtige Sequenz zu geben und die Struktur und Funktion der Proteine in den Zellen zu verbessern," erklärte Fischer. "Das könnte zu einer genetischen Behandlung führen, die in Zukunft Patienten verabreicht werden kann." Obwohl die Forscher mit Zellen von Mäusen arbeiteten, fügten sie die menschliche genetische Sequenz hinzu "um auf die nächste Stufe zu gelangen."
"Wir wissen, dass diese Sequenz funktioniert und in Zukunft als genetische Therapie zur Behandlung von Autismus entwickelt werden könnte," schloss sie.