Autisme: Antikreftmedisin kan forbedre sosial atferd
Ny forskning ledet av State University of New York i Buffalo antyder at et legemiddel mot kreft kan være i stand til å reversere sosiale svekkelser assosiert med autisme.
I et papir som nå er publisert i tidsskriftet Natur nevrovitenskap, rapporterer etterforskerne hvordan lave doser av romidepsin - et medikament godkjent i USA for behandling av lymfom - “gjenopprettet genuttrykk og reverserte sosiale underskudd” i en musemodell av autisme.
Autism spectrum disorder (ASD), som er en utviklingstilstand, påvirker atferd, sosial interaksjon og kommunikasjon.
Statistikk som ble utarbeidet i USA antyder at 1 av 68 barn har ASD og at det er rundt fire til fem ganger mer vanlig hos gutter enn hos jenter.
Selv om det er mulig å diagnostisere forstyrrelsen i en alder av 2, blir de fleste diagnoser av ASD ikke bekreftet før fylte 4 år.
De økonomiske kostnadene i USA for barn med ASD anslås å være i området $ 11,5 milliarder til $ 60,9 milliarder dollar.
Lave doser ‘reverserte sosiale underskudd’
Av alle de utfordrende og ødeleggende symptomene som følger med ASD, er vanskeligheter med å samhandle med andre og å danne relasjoner spesielt opprørende, og det er for tiden ingen effektiv behandling.
Den nye studien antas å være den første som viser at det kan være mulig å lindre dette primære symptomet på ASD ved å målrette mot et stort antall gener assosiert med lidelsen.
"Vi har oppdaget," sier seniorstudieforfatter Zhen Yan, som er professor ved Institutt for fysiologi og biofysikk, "en liten molekylforbindelse som viser en dyp og langvarig effekt på autismelignende sosiale underskudd uten åpenbare bivirkninger [...] . ”
Dette mener hun er spesielt viktig fordi "mange for tiden brukte forbindelser for behandling av en rekke psykiatriske sykdommer ikke har vist den terapeutiske effekten for dette kjernesymptomet på autisme."
I studien fant Prof. Yan og hennes team at 3 dagers behandling med lave doser romidepsin "reverserte sosiale underskudd" hos mus med mangelfullt SHANK3-gen, som er en kjent risikofaktor for ASD.
Vendingen i sosiale underskudd varte i 3 uker, fra ungdom til sen ungdomsår - som er en kritisk periode hos mus for å utvikle kommunikasjon og sosiale ferdigheter og tilsvarer flere menneskeår.
Dette indikerer at en lignende behandling kan være langvarig hos mennesker, antyder forskerne.
Epigenetisk mekanisme
Denne nye studien bygger på tidligere arbeid med mus av professor Yan og team som viste hvordan tap av SHANK3 forstyrrer n-metyl-D-aspartatreseptoren, som hjelper til med å regulere følelser og kognisjon. Forstyrrelsen forårsaket problemer i kommunikasjonen mellom hjerneceller og førte til ASD-relaterte sosiale underskudd.
For å måle sosiale underskudd hos musene plasserte forskerne dem i kontrollerte miljøer der de kunne vurdere deres preferanse for sosiale stimuli (som å samhandle med en annen mus) versus preferanse for ikke-sosiale stimuli (for eksempel å utforske et livløst objekt).
Forskerne viste hvordan romidepsin var i stand til å reversere de sosiale underskuddene ved å gjenopprette genenes funksjon gjennom en epigenetisk mekanisme.
Epigenetiske mekanismer er genetiske prosesser som er i stand til å slå gener på og av og endre deres uttrykk uten å endre deres underliggende DNA-kode.
Prof. Yan sier at tidligere studier har antydet at epigenetiske endringer kan ha stor innvirkning på ASD.
Kromatin-ombygging åpnet for ASD-gener
Det er flere måter epigenetiske mekanismer kan endre genuttrykk uten å endre DNA. For eksempel kan de stille gener ved å feste kjemiske koder til DNA-et.
Prof. Yan sier imidlertid at den viktigste epigenetiske mekanismen som fungerer i ASD, er en som moderniserer strukturen til kromatin, som er DNA-komplekset og emballasjeproteinene som hjelper til med å komprimere det i cellekjernen.
"Den omfattende overlappingen," bemerker prof. Yan, "i risikogener for autisme og kreft, hvorav mange er kromatinomdannelsesfaktorer, støtter ideen om å gjenbruke epigenetiske legemidler som brukes i kreftbehandling som målrettede behandlinger for autisme."
En av de viktige resultatene av den nye studien er at den viser at det kan være mulig å målrette et stort antall ASD-relaterte gener med bare ett medikament.
Romidepsin er et histonmodifiserende middel, som er en type forbindelse som endrer proteiner, eller histoner, som hjelper til med å organisere DNA i kjernen.
Legemidlet "løsner tettpakket kromatin," forklarer prof. Yan. Resultatet er å gjenopprette genuttrykk ved å gjøre genene mer tilgjengelige for molekylene som oversetter instruksjonene.
Ved hjelp av genomomfattende screening fant forskerne at romidepsin gjenopprettet genuttrykk i flertallet av de 200 pluss-gener som ble dempet i autismemodellen som ble brukt i studien.
"Fordelen med å kunne justere et sett med gener som er identifisert som viktige risikofaktorer for autisme, kan forklare den sterke og langvarige effekten av dette terapeutiske middelet for autisme."
Prof. Zhen Yan
