במשך שנים חיפשו חוקרים אחר הגורם לאוטיזם. בשנים האחרונות, עם התפתחות הטכנולוגיה, התבססה הטענה כי לאוטיזם גורם גנטי
התסמונת האוטיסטית מוכרת לעולם הרפואה כבר קרוב לשבעים שנה. בשנת 1943 תיאר אותה לראשונה ליאו קנר כתסמונת המפגינה חסכים בשפה, תקשורת לא שפתית וגמישות מחשבתית והתנהגותית. עם השנים התגלו מאפיינים נוספים ושונות בקרב החולים וכיום מתייחסים לספקטרום האוטיסטי הכולל בתוכו רמות שונות של אותם חסכים.
במשך שנים חיפשו חוקרים אחר הגורם לאוטיזם. בשנים האחרונות, עם התפתחות הטכנולוגיה, התבססה הטענה כי לאוטיזם גורם גנטי. תחילה בדקו את שכיחות המחלה בתאומים. מחקר זה הראה כי במידה והתגלה אוטיזם בתאום אחד, קיימת סבירות של 90% שגם התאום השני יפתח את התסמונת. בהמשך נחקרו משפחות בהן נראו מקרים רבים של אוטיזם ומספר גנים נקשרו למחלה. אף כי הבסיס הגנטי לאוטיזם בוסס היטב, לא נראה כי הוא עובר בתורשה פשוטה כמו מחלות אחרות. מאחר ואלו עם אוטיזם (ויסלחו לי אנשי קצה הספקטרום) לעיתים נדירות מעמידים צאצאים, הסבירות שהמוטציות יתבססו באוכלוסיה היא נמוכה מאוד. כך, גם לאחר הצלחה חלקית זו חידת מקור האוטיזם נותרה בעינה מאחר ורוב חולי האוטיזם הם מקרים בודדים במשפחתם. ב-8 ביוני 2011 פורסמו שלושה מאמרים במגזין Neuron שבדקו את הגנטיקה של אותם מקרים בודדים.
החוקרים בדקו דגימות דנ"א מאלף משפחות בהן הורים בריאים, ילד אוטיסט ואחים בריאים. דגימות אלו אפשרו לחוקרים לחפש שינויים ייחודיים בגנום של הפרט החולה. המחקר בדק שינויים בגורם גנומי הנקרא CMV (copy number variations) . ישנם אזורים בגנום בהם רצף האותיות חוזר על עצמו מספר משתנה של פעמים. מספר גבוה או נמוך מהנורמלי של חזרות עשוי לגרום לשיבוש ברמת ביטוי הגן. אף כי ילדים אוטיסטים שונים הראו מספר חזרות מעט שונה, המגמה היתה דומה: CMV חדשים (מחיקה או הוספה שאינם נוכחים באף הורה) הם נפוצים יותר בילדים חולים מאשר באחיהם הבריאים. מחקר אחד הראה תדירות גבוהה פי 3.4 בילדים האוטיסטים לעומת אחיהם ואילו מחקר אחר הראה תדירות גבוהה פי 3.9. כלומר, היו הרבה יותר שינויים בכמות הגנים אצל הילדים האוטיסטים. השינויים שנצפו הם נדירים וחלקם ייחודיים לפרט שהציג אותם. לאור ממצאים אלו מחברי המאמר סבורים כי קיימים מאות אתרים פוטנציאלים בגנום שניתן לקשור לאוטיזם.
מציאת הגורמים הגנטיים מתבצעת בשלבים. השיטה הישירה ביותר תהיה לרצף את הגנום המלא של ילדים אוטיסטים ולהשוות אותם להוריהם ואחיהם הבריאים, אך גישה זו יקרה ובזבזנית. קיימות שיטות כלליות יותר המהוות את השלבים הראשונים למציאת גן המשפיע על תכונה מסוימת. קודם מוצאים את האזור הכללי על כרומוזום מסוים ואז לאט לאט מוצאים את המקום המדויק. זה בערך כמו למצוא ספר בספרייה. קודם מוצאים את הארון, אח"כ את המדף, אח"כ את הסופר הרצוי ובסוף מוצאים את הספר.
המוטציות החדשות הובילו את החוקרים לאזורים שכבר היו מוכרים ממחקרים קודמים באוטיזם, אך הן התרחשו באתרים חדשים ברובם. לדוגמא, אחת המוטציות הנדירות שהופיעה בחלק מהילדים האוטיסטים במחקר היתה עותקים נוספים של 7q11.23 (קוד למיקום איזור או גן על כרומוזום, ובמקרה זה הזרוע הארוכה של כרומוזום 7). מחיקה של איזור זה נקשרה לסינדרום ויליאמס-ביורן (WBS), מחלה שגורמת לאנשים להיות חברותיים ואמפתיים במיוחד. האזור הזה מוערך כמכיל כ-25 גנים שקשורים להתנהגות חברתית. אך גם מוטציות באותו אזור לא בהכרח תורגמו לרמות דומות של IQ או יכולת התפתחותית בחולים שונים. מכאן שגורמים אחרים מלבד שינויים באתר זה בגנום משחקים גם הם תפקיד באוטיזם.
למרות שהמוטציות נדירות, ניתן היה למצוא בהן דפוסים של מסלולי ורשתות איתות תוך תאיים העוברים הפרעה. אחד המחקרים בדק מה הגנים שנמצאו עושים. המידע הזה זמין ברשת אם אתם יודעים מה אתם מחפשים. הגנים בהם נמצאו המוטציות מעורבים ביצירת סינפסות (המעבר בין תאי עצב), המבנה הפנימי של תאי העצב ויצירת האקסון (מעביר את המסר העצבי אל סינפסה) והדנדריטים (קולטים מסר עצבי מסינפסה). כלומר, הממצאים מחזקים את הסברה כי השלב שמשתבש באוטיזם הוא חיווט המוח, שלב יצירת הקשרים בין תאי העצב, ולא למשל שלב יצירת תאי העצב או אופן תפקודם.
ברמת החלבון זוהו כבר מאות חלבונים המיוצרים באופן שגוי, לעיתים קרובות מידי או בכלל לא, המעורבים באוטיזם. הבנת מסלולי האיתות של החלבונים עשויה להוביל לאפשרויות התערבות רפואיות אם תמצא הדרך לאזן מסלול מופרע. אך זה נשמע יותר קל ממה שזה באמת, במציאות מדובר על משוואה בת מאות נעלמים.
המחקר מציע הסבר מדוע אוטיזם שכיח פי 4 בבנים לעומת בנות. נראה כי בנות עמידות יותר להתפתחות הסימנים של אוטיזם - יש צורך בהפרעה גנטית גדולה יותר כדי לגרום לאוטיזם בבנות מאשר בבנים. יתכן וזה מאחר והצד החברתי של בנות מפותח יותר. ממצא זה מציע את האפשרות כי נשים יהפכו לנשאיות של מוטציות בעיתיות אך האנליזה שבוצעה במחקר הראתה סיכוי שווה להעברת המוטציה בין אבות ואמהות.
אף כי המחקרים החדשים מוצאים הסבר גנטי לחלק גדול ממקרי האוטיזם, לא ניתן לפסול השפעה של הסביבה. הסביבה יכולה להשפיע הן על רמת הביטוי של גנים שונים, באופן ישיר או דרך אפיגנטיקה, אך גם על קצב המוטציות עצמו. גורמים סביבתיים רבים יכולים לקדם נזקים בגנום (חומרים קרצינוגנים למשל), ונזקים אלו עשויים להוביל ליצירת המוטציות החדשות שהתגלו במחקרים אלו.
עד היום הניסיון למצוא גורם סביבתי הקשור לאוטיזם, הביא לפסילת יותר גורמים (חיסונים למשל) מאשר אישורם. מחקר שפורסם לאחרונה מציע קשר לנטילת ויטמנים המיועדים לנשים הרות בחודשים שלפני הכניסה להריון ובחודש הראשון של ההיריון. ויטמינים אלו מכילים גורמים כמו ויטמין B לסוגיו וחומצה פולית החיוניים להתפתחות מערכת העצבים וילדיהן של הנשים שנטלו את אותם ויטמינים היו בסיכון נמוך יותר לפתח אוטיזם.
נכון להיום הטיפול באוטיזם מבוסס על התנהגות או תגליות מקריות. הגילוי הגנטי אמנם לא יכול עדיין לעזור בטיפול עצמו אך הוא יכול לאפשר סקירה של האוכלוסיה לזיהוי אוטיזם לפני התפתחותו והתחלה מוקדמת של טיפול התנהגותי עשויה לשפר את רמת התפקוד של הילד.
המאמרים:
Neuron, 2011. DOI: 10.1016/j.neuron.2011.05.015, 10.1016/j.neuron.2011.05.002, 10.1016/j.neuron.2011.05.021