Расстройства аутистического спектра (РАС) многофакторные. Это значит, что аутизм возникает у людей с генетической предрасположенностью после воздействия одного или нескольких факторов окружающей среды.
К потенциальным факторам риска окружающей среды относятся приём определённых лекарств во время беременности, преждевременные роды или недостаток кислорода при рождении. При этом существуют убедительные научные данные, исключающие роль вакцин в развитии аутизма.
Генетическая составляющая научно подтверждена сильной корреляцией с аутизмом у однояйцевых близнецов. Мы также знаем, что риск рождения ребёнка с РАС в 50—100 раз выше у братьев и сестёр человека с аутизмом. Однако исследования генов аутизма постоянно продолжаются — какие они, на что именно влияют, есть ли только наследуемые варианты или мутации de novo? И вот что известно об генетике аутизма на сегодня.
Семейные исследования и наследственность аутизма
Семейные исследования сыграли решающую роль в раскрытии генетической основы аутизма.
Изучая распространённость РАС в семьях, учёные смогли оценить наследуемость этого расстройства. Оценка наследуемости позволяет понять, какую долю риска развития аутизма можно объяснить генетическими факторами.
Исследования неизменно демонстрируют, что аутизм имеет выраженную генетическую составляющую. Например, исследования близнецов продемонстрировали более высокую конкордантность аутизма у однояйцевых близнецов по сравнению с разнояйцевыми, что указывает на более сильное влияние генов.
Наследуемость аутизма оценивается примерно в 80%, что свидетельствует о значительном вкладе генетических факторов в его развитие.
Кроме того, учёные из Университета Лойолы выяснили, что сами гены, связанные с РАС, — не новые для человека. Они с нами с глубокой древности.
Эмили Казанова, доктор философии и автор научной работы, объясняет: «Исследования демонстрируют, что большинство генов, связанных с аутизмом, являются неотъемлемой частью белковых комплексов и распространились более полумиллиарда лет назад в период быстрой эволюции мозга позвоночных».
Генетика аутизма
К настоящему времени учёные идентифицировали несколько сотен генов, предрасполагающих к развитию РАС. Это генетические варианты, которые повышают риск развития заболевания у носителей.
С РАС связаны более 800 генов и десятки генетических синдромов.
Сами по себе эти варианты не являются ни необходимыми, ни достаточными для развития РАС: носитель определённого варианта гена не обязательно страдает РАС, а человек с аутизмом может не быть носителем этого варианта.
Десятилетиями исследователи и специалисты в области аутизма искали чёткие определения подтипов аутизма, чтобы облегчить диагностику и лечение. Известно, что аутизм в значительной степени наследуется и в его развитии задействовано множество генов.
Как гены влияют на развитие мозга
Гены, связанные с аутизмом, часто задействованы в процессах, имеющих решающее значение для синаптической функции, которая является способом взаимодействия нейронов мозга друг с другом.
Нарушения в этих процессах могут привести к дисбалансу между возбуждающими и тормозящими сигналами в мозге.
Некоторые генетические мутации влияют на гены, которые активны на разных этапах развития мозга, причём отдельные мутации проявляют себя не сразу, а по мере развития ребёнка, в возрасте 1,5-2 лет.
Роль мутаций de novo и РАС
Мутации de novo — это генетические изменения, которые спонтанно возникают в сперматозоидах, яйцеклетках или на ранних стадиях эмбрионального развития. Эти мутации не наследуются от родителей, а возникают как новые изменения в генетическом коде.
Исследования показали, что мутации de novo тоже играют значительную роль в риске развития аутизма.
Мутации de novo могут нарушать нормальное функционирование генов, участвующих в развитии мозга и синаптической коммуникации. Эти мутации могут возникать в различных генах, приводя к широкому спектру последствий для развития нервной системы и поведения.
Взаимодействие генов и окружающей среды
Хотя генетика играет решающую роль в развитии аутизма, важно учитывать влияние факторов окружающей среды.
Взаимодействие генов и окружающей среды может способствовать проявлению аутизма у предрасположенных к нему людей. Такие факторы окружающей среды, как пренатальные воздействия, состояние здоровья матери и некоторые лекарственные препараты, могут взаимодействовать с генетической уязвимостью, увеличивая риск развития аутизма.
Распространённые генетические варианты, связанные с аутизмом
Полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) сыграли важную роль в выявлении распространённых генетических вариантов, связанных с аутизмом. GWAS включает сканирование всего генома людей с РАС и сравнение его с контрольной группой для выявления генетических различий.
- Один из распространённых генетических вариантов, связанных с аутизмом, обнаружен в гене MET (протоонкоген met).
Этот вариант связан с изменением межклеточных связей в мозге и нарушениями социально-коммуникативного взаимодействия, которые являются характерными признаками аутизма.
- Другой ген, связанный с аутизмом, известен как SHANK3 (SH3 и множественные домены анкириновых повторов 3).
- Мутации в SHANK3 связаны с тяжёлым подтипом РАС, называемым синдромом Фелан-Макдермид. Этот синдром характеризуется умственной отсталостью, задержкой речевого развития и серьёзными социальными и поведенческими проблемами.
- Ген CHD8 — ещё один из генов, предрасполагающих к аутизму, что повышает риск развития этого заболевания.
В 2018 году Карлос Паррас, исследователь из Paris Brain Institute, подчеркнул роль белка, кодируемого этим геном, в дифференцировке олигодендроцитов. Эти клетки центральной нервной системы выполняют две важные функции:
- Миелинизация, или образование изолирующей и защитной оболочки нейронов — миелина, способствующего передаче нервного импульса.
- Подача энергии к нейронам для оптимального функционирования этих клеток
Результаты этой работы показывают, что олигодендроциты играют важную роль в аномалиях мозга, связанных с расстройствами аутистического спектра.
Понимание генетических факторов аутизма — это продолжающаяся область исследований. По мере развития технологий, таких как генетическое тестирование, исследователи получают более глубокое представление о генетическом ландшафте аутистического спектра. Эти знания могут помочь в разработке персонализированных подходов к лечению и поддержке людей с РАС.
Хотя эти генетические варианты дают ценную информацию о глубинных механизмах развития аутизма, они не являются единственными детерминантами этого состояния. Другие генетические и средовые факторы также способствуют развитию расстройств аутистического спектра.
Как гены влияют на развитие мозга при РАС: новое исследование типов
Исследователи из Принстонского университета и Фонда Саймонса выделили четыре клинически и биологически различных подтипа аутизма, что стало революционным шагом в понимании генетической основы этого состояния и потенциала персонализированной помощи.
Анализируя данные более 5000 детей в рамках когортного исследования аутизма, исследователи использовали вычислительную модель для группировки людей по сочетаниям их черт.
Команда использовала «персоноцентрированный» подход, учитывающий широкий спектр из более чем 230 черт каждого человека, от социальных взаимодействий до повторяющегося поведения и этапов развития, а не искала генетические связи с отдельными чертами.
«Хотя генетическое тестирование уже является частью стандартной помощи людям с диагнозом аутизм, до сих пор оно выявляло варианты, объясняющие аутизм лишь у примерно 20% пациентов», — заявила автор исследования Дженнифер Фосс-Фейг, клинический психолог, вице-президент Инициативы по исследованию аутизма Фонда Саймонса (SFARI).
Более того, исследователи выявили расходящиеся биологические процессы, затрагиваемые каждым подтипом.
«Мы видим не просто одну биологическую историю аутизма, а несколько отдельных нарративов», — сказала Натали Зауэрвальд, научный сотрудник Института Флэтайрон и соруководитель исследования. — «Это помогает объяснить, почему прошлые генетические исследования часто терпели неудачу: это было похоже на попытку собрать пазл, не осознавая, что на самом деле мы видим несколько разных пазлов, смешанных вместе. Мы не могли увидеть полную картину, генетические закономерности, пока не разделили людей с РАС на подтипы».
Такой подход позволил обнаружить клинически значимые подтипы аутизма, которые исследователи связали с различными генетическими профилями и траекториями развития, что позволило по-новому взглянуть на биологию, лежащую в основе аутизма. Результаты исследования были опубликованы 9 июля 2025 г. в журнале Nature Genetics.
В исследовании определены четыре подтипа аутизма:
- социально-поведенческие нарушения,
- смешанное РАС с задержкой развития,
- умеренные нарушения,
- и широкое проявление нарушений.
Каждый подтип характеризуется уникальными особенностями развития, медицинскими, поведенческими и психиатрическими проявлениями, а также, что немаловажно, различными моделями генетической изменчивости.
- У людей из группы с социальными и поведенческими проблемами наблюдаются основные черты аутизма, включая социальные трудности и повторяющиеся формы поведения, но в целом они достигают важных этапов развития в темпе, сопоставимом с детьми без РАС.
Кроме того, у них часто наблюдаются сопутствующие расстройства, такие как СДВГ, тревожность, депрессия или обсессивно-компульсивное расстройство, наряду с аутизмом.
Эта группа является одной из самых многочисленных и составляет около 37% участников исследования.
- Группа детей со смешанным РАС и задержкой развития, как правило, достигает основных этапов развития, таких как ходьба и речь, позже, чем дети без аутизма, но обычно не проявляет признаков тревожности, депрессии или деструктивного поведения.
Под «смешанным» подразумеваются различия внутри этой группы, связанные с повторяющимся поведением и социальными проблемами.
Эта группа составляет примерно 19% участников.
- У людей с умеренными трудностями в развитии проявляются основные черты поведения, характерные для аутизма, но они выражены слабее, чем у людей из других групп, и обычно достигают этапов развития примерно так же, как и люди без аутизма.
Как правило, у них не наблюдается сопутствующих психических расстройств.
Примерно 34% участников попадают в эту категорию.
- Группа с широким спектром нарушений сталкивается с более серьёзными и многочисленными проблемами, включая задержки развития, социальные и коммуникативные трудности, повторяющиеся формы поведения и сопутствующие психические расстройства, такие как тревожность, депрессия и нарушения регуляции настроения.
Это самая малочисленная группа, на которую приходится около 10% участников.
Эти результаты имеют большое значение, поскольку классы представляют различные клинические проявления и результаты, и, что особенно важно, учёные смогли связать их с различными биологическими процессами, лежащими в их основе.
Типы генетических факторов аутизма, которые оценили учёные:
- Наследственные вариации: это генные вариации, передающиеся от биологических родителей.
- Распространённые варианты: они могут увеличить общий риск развития аутизма.
- Редкие варианты: они могут передаваться по наследству и приводить к более серьёзным последствиям.
- Новые мутации: это спонтанные генетические изменения, которые не передаются по наследству ни от одного из родителей и, по оценкам, являются причиной примерно 50% случаев.
- Вариации числа копий (CNV): это делеции или дупликации, которые могут влиять на один или несколько генов и часто встречаются в случаях аутизма. Как наследственные, так и новые CNV связаны с РАС.
Сложность генетики аутизма: что ещё учитывали при оценке
- Полигенная наследственность: аутизм часто является результатом комбинации многих генов, а не только одного.
- Модель «двух совпадений»: в некоторых случаях расстройство может быть вызвано взаимодействием двух различных генетических вариаций, по одной от каждого родителя, или комбинацией унаследованного варианта и варианта de novo.
- Подтипы: в настоящее время аутизм понимается как совокупность различных состояний (подтипов), каждое из которых имеет свой собственный уникальный генетический профиль
Например, у детей в группе с широким спектром поражения наблюдалась самая высокая доля разрушительных de novo мутаций (не унаследованных ни от одного из родителей), в то время как только в группе со смешанным РАС и задержкой развития наблюдалась более высокая вероятность наличия редких унаследованных генетических вариантов.
Хотя у детей обоих подтипов есть некоторые общие черты, такие как задержка развития и интеллектуальная недостаточность, эти генетические различия указывают на различные механизмы, лежащие в основе внешне схожих клинических проявлений.
«Эти результаты указывают на определённые гипотезы, связывающие различные пути с разными проявлениями аутизма», — сказала Фосс-Фейг, имея в виду различия в биологии у детей с разными подтипами аутизма.
Команда также обнаружила, что подтипы аутизма различаются по времени проявления влияния генетических нарушений на развитие мозга. Гены активируются и деактивируются в определённые моменты, управляя различными этапами развития.
Хотя считалось, что значительная часть генетических проявлений аутизма проявляется до рождения, в подтипе с социальными и поведенческими проблемами, который обычно характеризуется значительными социальными и психиатрическими проблемами, отсутствием задержек развития и более поздней диагностикой, были обнаружены мутации в генах, активирующихся в более позднем детстве.
Это позволяет предположить, что у этих детей биологические механизмы аутизма могут проявляться после рождения, что соответствует их более поздним клиническим проявлениям.
Для семей, борющихся с аутизмом, знание подтипа РАС у ребёнка может дать новую ясность, индивидуальную помощь, поддержку и возможность общения с обществом. «Понимание генетических причин развития большего числа людей с аутизмом может привести к более целенаправленному мониторингу развития, точной терапии, а также к индивидуальной поддержке и адаптации в школе или на работе», — сказала Фосс-Фейг. — «Это может дать семьям, пока их дети с РАС ещё маленькие, больше информации о том, какие симптомы могут — или не могут — возникнуть, на что следует обращать внимание в течение жизни, какие методы лечения использовать и как планировать их будущее».
Подробнее о подтипах РАС читайте в статье «4 точных типа аутизма: учёные классифицировали РАС у детей».
