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Dr. Michael Garvin

Dr. Michael Garvin

Siempre estoy interesado en el trabajo de escritores, directores y artistas cuyo trabajo, como el mío, ha sido influenciado por sus hermanos y hermanas con discapacidades.

Ahora estoy especialmente encantado con el trabajo de un hermano nativo en ciencias, que también es mi hermano.

Diario de este mes Hombre genética y avances en genómica publicado investigación de mi hermano Michael Garvin, y su colega David Kainer son biólogos computacionales en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge. El artículo “Variantes estructurales identificadas utilizando modelos de herencia no mendelianos contribuyen a la comprensión mecanicista autismo trastorno del espectro autista”, demuestra una nueva forma de determinar la heredabilidad del trastorno del espectro autista (TEA), específicamente, mediante el uso de variantes genéticas raras no estudiadas previamente o incluso ignoradas.

“La heredabilidad del trastorno del espectro autista, según estudios familiares, se estima entre un 50 y un 90 por ciento”, escribieron. “Un estudio reciente de más de 2 millones de personas y 680 000 familias de muchos países da una mejor estimación del 80 por ciento, pero como en muchas enfermedades complejas, muy poco de esta heredabilidad se explica por loci significativos de todo el genoma estudiados, a pesar de la creciente tamaños de muestra”.

Garvin y Kainer buscaron marcadores genéticos del autismo al observar mutaciones genómicas, también conocidas como variantes estructurales, un nuevo enfoque para explicar la herencia del TEA. Creen que su estudio demuestra “una comprensión mecanicista más clara del TEA”. Esperan que su descubrimiento conduzca a un mejor diagnóstico y terapia farmacológica para los niños diagnosticados con TEA.

Hoy en día, el TEA se diagnostica a través del control y la evaluación del desarrollo. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, los niños pueden ser diagnosticados desde los 18 meses y, de manera confiable, desde los dos años. Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades Red de Monitoreo de Autismo y Discapacidades del Desarrollo Se estima que el ASD afecta a 1 de cada 44 niños estadounidenses de ocho años de edad de todos los grupos raciales, étnicos y socioeconómicos. Los niños tienen cuatro veces más probabilidades de ser identificados con TEA que las niñas.

Michael es un genetista molecular informático de una familia de humanitarios. Entonces, trata de traducir su trabajo en términos que entendamos. A menudo intenta, pacientemente como si estuviera hablando con un niño de cuarto grado, desglosar algún concepto básico del ADN que nunca entenderé. En aras de la claridad, le pedí que hablara sobre su última investigación y sus implicaciones.

eileen garvin: ¿Puede explicar lo que hizo con este estudio de heredabilidad ASD?

miguel garvin: Lo primero que la gente debe entender es que entre el 50 y el 80 por ciento del autismo es “hereditario” o genético. Con esto en mente, el 80 por ciento de la altura de una persona se hereda. En segundo lugar, estas estimaciones son muy precisas porque se puede decir qué tan “genético” es algo sin la genética. Hemos estado haciendo esto desde el siglo XIX con cosas como vacas lecheras y productos agrícolas, porque la genética es un indicador de cuán relacionadas están las personas. mellizos más probabilidades de tener la misma altura que los hermanos, y los hermanos con más frecuencia que los primos hermanos, que con más frecuencia que los primos terceros. Entonces, simplemente podemos observar la presencia de autismo en millones de familias y correlacionarlo con la forma en que las personas se relacionan entre sí.

P.EJ: ¿Qué sugiere su investigación sobre el diagnóstico de TEA?

mg: Ahora que hemos establecido que el autismo se debe en gran medida a factores genéticos, ¿por qué no podemos encontrarlos? Actualmente, no existe un conjunto de marcadores genéticos que se encuentren consistentemente en personas con autismo en comparación con personas sin autismo que podamos usar para hacer un diagnóstico, como lo hacemos para cosas como la fibrosis quística u otras enfermedades biomédicas. Esto se conoce como el “problema de no heredabilidad”. Esto es característico de muchos rasgos humanos, por ejemplo desorden bipolar, TDAHy dependencia.

La explicación actual de esta “heredabilidad faltante” es que los miles de cambios genéticos (es decir, mutaciones) que son comunes en la población general contribuyen con una pequeña fracción de la variación en el desarrollo del autismo y, por lo tanto, nuestros modelos computacionales actuales son inexactos porque es difícil de capturar. En este artículo, argumentamos que hay cambios genéticos que son comunes en la población autista, pero raros en la población general, que contribuyen a un efecto significativo y pueden usarse para el diagnóstico. Además, las funciones de estos genes nos dan una idea de la biología del autismo. La razón por la que esta información no se ha incluido en estudios anteriores es que las mutaciones en sí mismas son complejas y las tecnologías de secuenciación actuales tienen dificultades para identificarlas. Así que la práctica estándar es ignorar estas regiones del genoma, asumiendo que hay suficiente información en la variación fácilmente catalogable para explicar lo que está pasando. Pero no funcionó, es la “herencia faltante” que mencioné anteriormente. Cuando hacemos esto, literalmente estamos eliminando la información genética del estudio que se transmite de padres a hijos, o más bien, estamos creando parte de la herencia faltante nosotros mismos.

P.EJ: ¿Cómo cree que su investigación afectará la investigación sobre los TEA?

mg: Esperamos que otros que investigan el trastorno del espectro autista, y muchas otras afecciones neuropsiquiátricas, como el TDAH, el trastorno bipolar y la esquizofrenia, adopten el enfoque que usamos aquí para incorporar esta variación genética en sus estudios. Utilizamos datos publicados previamente disponibles de los Institutos Nacionales de Salud para demostrar la prueba de concepto e identificamos una variante genética y una vía biológica que está asociada con formas no verbales de autismo. Esta fue la única información clínica del estudio, que tiene más de diez años. Se están realizando esfuerzos considerables, como en el Centro de Autismo del Noroeste en Spokane, Washington, para identificar con mayor precisión cada caso de autismo. Con este nivel de detalle podemos empezar a entender esta idea de “medicina personalizada” en el autismo. Podemos catalogar estas variantes estructurales genómicas a nivel individual y luego ver qué rasgos se correlacionan con qué genes. Esto puede permitirnos identificar, por ejemplo, la razón genética por la que algunos niños tienen un trastorno del procesamiento auditivo.

P.EJ: ¿Cómo cree que afectará su investigación a las familias de niños con autismo?

mg: A corto plazo, esto puede proporcionar por primera vez un diagnóstico preciso basado en una genética menos propensa a parcialidad y (teóricamente) disponible en la mayoría de las comunidades. Reunir un equipo de especialistas para diagnosticar a un niño en las zonas rurales de las zonas urbanas de Estados Unidos es muy diferente. Una vez que identificamos los mejores cambios genéticos, el diagnóstico se convierte en un simple hisopado de la mejilla para obtener una muestra de ADN que se puede enviar a cualquier parte para su análisis. Los diagnósticos precisos abrirán un conjunto de herramientas sociales para los padres y lo harán mucho antes de lo que ocurre actualmente. Con estudios extensos que utilicen este enfoque, podemos vincular cosas como la función visual y auditiva con los genes afectados por cada niño, lo que puede proporcionar información útil para el comportamiento. terapia Y aprendiendo. Eventualmente, incluso puede conducir a una intervención farmacéutica para algunas personas. La vía biológica que mencioné y que encontramos asociada con formas no verbales de autismo en nuestro estudio ha sido el foco del desarrollo de fármacos durante décadas, pero la enzima que identificamos, ACMSD, no ha sido el foco del desarrollo de fármacos. En el contexto de la neurobiología, ahora se puede ver por qué sería mejor apuntar a esta enzima, ya que su trabajo es convertir una neurotoxina en algo neuroprotector.

P.EJ: ¿En qué trabaja ahora?

mg: Aplicamos este enfoque, detallado en la publicación, a muchas otras condiciones biomédicas y encontramos soluciones individuales. Al igual que con la investigación sobre el autismo que hicimos, puedo usar datos publicados previamente obsesivo compulsivo trastorno. También utilizamos datos a nivel familiar de datos genómicos directos al consumidor, como 23andMe, así como biobancos para estudiar enfermedades raras. El mensaje principal aquí es que lo que hemos mostrado probablemente se aplique a muchas condiciones biomédicas de interés. Trabajar con el autismo fue un excelente lugar para comenzar porque hay muchos datos a nivel familiar.

P.EJ: Ambos crecimos con un hermano autista. ¿Cómo influyó Margaret en tu trabajo?

mg: Para ser honesto, el autismo era lo último que quería hacer en el mundo. Como bien sabes, las cosas han sido bastante caóticas en nuestra casa. Muchos risa y algunas lágrimas que realmente capturaste en tu libro. Amo a Margs y obtuve mucho de nuestra educación, pero estaba listo para irme y me dirigí a la genética evolutiva. Soy una especie de geek de la genética y probablemente también estoy en el espectro, así que durante mi posdoctorado en Israel, cuando estaba trabajando en la genética evolutiva de las salamandras de fuego, también estaba analizando los datos de 23andMe para clasificar mis propias enfermedades genéticas ( hemocromatosis hereditaria). Mirando a toda nuestra familia, noté un patrón en el genoma de Margaret que es esencialmente lo que hicimos en este artículo. Aunque realmente no quería trabajar en este campo, sentí que era mi deber compartirlo si podía ayudar. Ahora, cuando trabajo con familias con un niño con necesidades especiales, veo las caras de nuestros padres en estos padres. Lo veo como una forma de pagar.

haga clic aquí para obtener más información sobre el Dr. Michael Garvin y su trabajo.

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