Osoby z zaburzeniami neurorozwojowymi z zespołem Williamsa mają towarzyską osobowość typu „koktajlowego”, podczas gdy osoby z przeciwną zmianą genetyczną mają tendencję do cech autystycznych i są podatne na konflikty społeczne.

Teraz, dzięki nowym odkryciom badaczy z Instytutu Komórek Macierzystych w Sanford przy Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, naukowcy lepiej rozumieją, dlaczego tak się dzieje. Badanie, opublikowane 27 lutego 2024 r. w Raporty komórkowemoże pomóc wyjaśnić różnice w osobowości ludzkiej, a nawet doprowadzić do opracowania terapii, która ułatwi niektórym osobom z autyzmem lepsze funkcjonowanie w społeczeństwie.

Często nazywany „przeciwieństwem autyzmu” zespół Williamsa jest rzadką chorobą genetyczną spowodowaną delecją około 25 genów w regionie chromosomalnym 7q11.23. Ta zmiana powoduje całą konstelację objawów, takich jak choroby serca i opóźnienie rozwoju. Charakteryzuje się uderzająco wciągającą osobowością, wysoką towarzyskością, gadatliwością i słownictwem maskującym typowo poniżej przeciętnego IQ.

Społeczne mocne strony zespołu Williamsa to jednak miecz obosieczny. Osoby cierpiące na tę pozornie paradoksalną chorobę nie znają obcych, co czyni je szczególnie podatnymi na molestowanie i zastraszanie.

Zamiast delecji genów w obszarze chromosomu 7q11.23, DNA niektórych osób wykazuje duplikację, co z kolei skutkuje zachowaniami całkowicie odwrotnymi do tych wykazywanych przez osoby z zespołem Williamsa. Osoby z tą przeciwstawną, rzadką zmianą genetyczną – znaną jako zespół duplikacji 7q11.23 – zwykle doświadczają objawów, w tym autyzmu, fobii społecznej i mutyzmu selektywnego.

Chociaż szerszy region genetyczny leżący u podstaw zespołu Williamsa był już wcześniej badany, naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego postawili hipotezę, że w szczególności jeden gen – GTF2I – jest głównie odpowiedzialny za zmienność społeczną obserwowaną w tym zaburzeniu.

Lubię opisywać ten gen jako gen uprzedzeń. Bez tego wszyscy na świecie są twoimi przyjaciółmi.”

Alysson Muotri, doktorantka w Centrum Badań nad Orbitalnymi Komórkami Macierzystymi Zintegrowanej Kosmicznej Kosmicznej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego i główna autorka artykułu

Aby dowiedzieć się więcej na temat jego roli, badacze wykorzystali ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste do stworzenia mini narządów naśladujących ludzki mózg podczas rozwoju płodu – bez GFT2I. W wieku 2 miesięcy te tak zwane organoidy mózgowe były mniejsze niż te z GTF2I. Odkryli, że rzeczywiście utrata genu skutkuje zwiększoną śmiercią komórek, zmniejszoną aktywnością elektryczną i defektami w synapsach, czyli połączeniach elektrochemicznych, które umożliwiają neuronom komunikację między sobą.

Naukowcy wciąż nie do końca rozumieją, dlaczego modyfikacja genu GTF2I wpływa w taki sposób na mózg. Zespół wysuwa hipotezę, że zwiększona śmierć komórek zmniejsza liczbę komórek w mózgu, a tym samym jego aktywność elektryczną. Możliwe jest również, że gen pomaga w naprawie synaps, co oznacza, że ​​u osób bez niego występuje większa liczba takich, które nie są naprawione.

Dla niektórych osób z autyzmem nadzieja na lepsze leczenie

Z autyzmem powiązano setki genów, ale GTF2I „jest jedynym znanym nam genem, który bardziej bezpośrednio reguluje socjalizację” – powiedział Muotri. Nowe badania sugerują, że jeśli chodzi o kontakty społeczne, gen odgrywa główną rolę w rozwoju mózgu płodu. Rzeczywiście, osoby bez zespołów duplikacji Williamsa lub 7q11.23 – to znaczy większość z nas – mają zrównoważoną dawkę genu GTF2I i nie są ani hiper-, ani hipospołeczne.

Wyniki nowego badania pokrywają się z wcześniejszymi pracami, które wykazały nadmierną towarzyskość u zwierząt pozbawionych GTF2I. Na przykład muszki owocowe, które nie mają genu, wolą jeść razem, bez zwykle obowiązkowej „bańki społecznej”, a myszy, którym usunięto gen, są bardziej przyjazne niż większość. Co więcej, co niewiarygodne, zmiany w genie kontrolującym funkcję GTF2I – potencjalnie je wyłączając – mogą być przynajmniej częściowo odpowiedzialne za kochające i przyjazne usposobienie udomowionych psów w porównaniu z dzikimi wilkami.

Dzięki odkryciom zespołu Muotriego na horyzoncie może pojawić się nadzieja dla osób z autyzmem powiązanym z GFT2I. Badania utorowały drogę potencjalnemu opracowaniu leku regulującego jego ekspresję, ułatwiającego osobom dotkniętym chorobą interakcje społeczne. Takie leczenie może również pomóc tym, którzy mają normalny gen GFT2I, który został „wyłączony” przez epigenom – biochemiczne regulatory modyfikujące ekspresję naszych genów podczas rozwoju i przez całe życie.

Praca zespołu rzuca także światło na ewolucję społeczeństwa ludzkiego, twierdzi Muotri. Szympansy – najbliższy ewolucyjny krewny człowieka – są społeczne, ale tylko do pewnego stopnia i wolą mieć do czynienia z kilkoma innymi szympansami na raz. Z drugiej strony ludzie „tworzą duże społeczności, w których ufamy sobie nawzajem, tak naprawdę nie znając się” – stwierdził. Przykład: „Kiedy wchodzisz do samolotu, nie pytasz o licencję pilota”.

GFT2I „najprawdopodobniej należy do genów, które pomagają ludziom osiągnąć bezpieczną równowagę, w której ufamy społeczności, ale czasami nie ufamy sobie w tym samym stopniu” – dodał. „U ludzi następuje precyzyjne dostrojenie socjalizacji, jakiego nie widać u innych gatunków”.

Rezultatem jest zdolność do skutecznej współpracy, a taka współpraca, jak twierdzi Muotri, jest kluczem do największych osiągnięć ludzkości: „To dzięki współpracy możemy wysłać człowieka na Księżyc. Tylko współpracując możemy rozszyfrować ludzką istotę” genom. Ponieważ współpracujemy.”