В течение нескольких дней после рождения у каждого новорожденного в Калифорнии – и по всей территории США – собирается несколько капель крови, которые затем хранятся на фильтровальной бумаге и проверяются на наличие десятков генетических и врожденных заболеваний, таких как фенилкетонурия (ФКУ), унаследованная по наследству. нарушение обмена веществ, которое может привести к умственной отсталости, судорогам, сердечным и поведенческим проблемам.
Исследователи из Калифорнийского медицинского университета в Сан-Диего начали исследование II фазы, чтобы найти признаки другого столь же разрушительного расстройства, которое, как правило, не проявляется у, казалось бы, здоровых детей до нескольких лет спустя: расстройства аутистического спектра или РАС.
Скрининговое исследование риска аутизма для новорожденных в Сан-Диего предназначено для определения того, содержат ли внутри себя сухие и хранящиеся капли крови детей, у которых позже диагностирован РАС, характерное присутствие и комбинации биологических молекул и химических веществ, которые могут предсказать риск возникновения Будущий диагноз ASD.
«Из истории некоторых генетических заболеваний, таких как ФКУ, мы знаем, что если детей можно идентифицировать до появления первых симптомов, то болезнь можно предотвратить, даже если у детей есть мутации ДНК», – сказал главный исследователь Роберт Навиаукс. Доктор медицинских наук, профессор медицины, педиатрии и патологии в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Я считаю, что более половины случаев аутизма можно предотвратить, если бы у нас был способ идентифицировать детей, которым грозит риск, до появления первых симптомов».
Навиао сказал, что новое исследование важно по двум причинам: резкий рост диагностированных случаев РАС и увеличение количества доказательств того, что раннее вмешательство у детей с риском РАС может значительно улучшить результаты.
По данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, распространенность ASD возросла с 20 на 100 000 рождений в 1970-х годах до 1700 на 100 000 в 2014 году – в 84 раза. Приблизительно у одного из 59 детей диагностирован РАС. Статистические данные Министерства образования США и других государственных учреждений показывают, что количество случаев аутизма возрастает со скоростью от 10 до 17 процентов в год.
Согласно ранее опубликованным исследованиям, изменения в диагностических критериях и методах отчетности составляют не более 60 процентов роста. «Это означает, что даже по самым скромным оценкам распространенность аутистического спектра увеличилась как минимум в 34 раза», – сказал Навиао. Главный вопрос для Naviaux и других: почему? Это генетика? Окружение?
«Наши гены существенно не изменились за последние 50 лет», – сказал Навиао. Мутации одного гена играют причинную роль примерно в 10 процентах случаев РАС. Подавляющее большинство случаев РАС носит идиопатический или неизвестный характер, скорее всего, это результат сочетания генов, факторов окружающей среды или чего-то еще не идентифицированного.
«Более 1000 генов могут способствовать риску и устойчивости ребенка к РАС, но более 95 процентов этих генов являются распространенными вариациями, также присутствующими у бессимптомных родителей и детей, у которых нет РАС», – сказал Навиао. «Ключ к пониманию того, как генетика ASD неверно истолкована, заключается в том, что многие из генов, которые способствуют ASD, являются теми же генами, которые способствуют другим расстройствам, таким как шизофрения и биполярная депрессия. В большинстве случаев ДНК устанавливает только то, что возможно, а не что суждено. “
Новое исследование Фазы II будет сосредоточено на воздействии и возможных ролях химических веществ и соединений (обнаруженных в крови) и на то, как они могут взаимодействовать с генами. Исследователи будут использовать анализ крови, разработанный в лаборатории Naviaux, для анализа присутствия более 600 метаболитов – типично небольших молекул, образующихся в результате метаболизма, поддерживающих жизнь химических реакций во всех организмах. Метаболиты от аминокислот и антиоксидантов до витаминов и липидов выполняют разнообразные важные функции, в том числе в качестве топлива, носителей сигнала, структурных провайдеров, защитников и регуляторов среди них.
Ранее проведенные Naviaux и другими исследователями исследования показали, что люди с РАС имеют общую «метаболическую сигнатуру». То есть их биологическая химия сопоставима, хотя их генетика уникальна.
Тестирование также будет рассматривать более 400 химических веществ в каждой капле крови. Воздействие этих химических веществ, таких как обычно используемые пестициды, антипирены, загрязнители воздуха, свинец, ртуть и полихлорированные бифенилы или ПХБ, было связано с несколькими нарушениями развития нервной системы, включая РАС.
Naviaux и коллеги считают, что большинство симптомов ASD являются результатом излечимого метаболического синдрома, вызванного устойчивой активацией реакции клеточной опасности (CDR) , естественной и универсальной клеточной реакцией на повреждение или стресс. Они предполагают, что хроническая CDR приводит к нарушенному и неполному заживлению на метаболическом и клеточном уровнях. При РАС последствием могут быть дисфункциональные нейронные цепи и внутренние системы, вызывающие хорошо документированные симптомы и поведение аутизма.
«Метаболизм – это результат взаимодействия наших генов с окружающей средой в реальном времени», – сказал Навиао. «Воздействие химических веществ или биотоксинов в окружающей среде -« экспозома »- в критических окнах развития может давать отсроченные эффекты, которые становятся очевидными только через месяцы или годы. Измеряя метаболизм и экспозом, можно определить детей, подверженных риску развития аутизма до появляются первые поведенческие симптомы “.
В исследовании принимают участие 400 участников в возрасте от трех до 10 лет, которые отвечают следующим требованиям:
- Родился в Калифорнии
- Получите подтвержденный диагноз РАС от лицензированного врача или будьте здоровым ребенком, не принимающим никаких рецептурных лекарств (200 участников из каждой группы)
- Родился после нормального срока беременности от 37 до 42 недель
- У вас не было медицинской проблемы, которая требовала повторной госпитализации в первый месяц жизни
Исследование требует, чтобы родители участвующих детей отвечали на вопросники, касающиеся беременности, родов и родов, истории здоровья ребенка и семьи. Будет проведен согласованный анализ сухих капель крови, зарегистрированных в рамках программы калифорнийского скрининга новорожденных, которая началась в 1966 году и в настоящее время проводит скрининг 80 различных генетических и врожденных заболеваний. Пятна крови были сохранены и хранятся Департаментом здравоохранения штата Калифорния с 1982 года. Для исследования фазы II новые анализы крови или поведенческие тесты не потребуются.
Навиао сказал, что он надеется провести скрининг и зачисление полного состава участников к июню 2020 года. Ожидается, что анализ выявленных и найденных пятен крови будет завершен к июню 2021 года.
«Затем мы надеемся расширить программу тестирования на такие штаты, как Нью-Джерси, Нью-Йорк, Пенсильвания и Вашингтон, наняв коллабораторов в каждом из этих штатов, которые смогут применять новые методы, которые мы разработали».
«В каждом новом штате есть несколько разные политики и правила, касающиеся сбора и хранения пятен засохшей крови в рамках универсальных программ скрининга новорожденных, поэтому это исследование по расширению среднего масштаба научит нас тому, что будет необходимо для запуска национального исследования».