Epigenomiska signaturer avslöjar mekanistiska ledtrådar och prediktiva markörer för autismspektrumstörning

Autismspektrumstörning (ASD) omfattar en heterogen grupp av neuroutvecklingsutfall hos barn med en gemensam brist i social kommunikation och språk i kombination med repetitiva beteenden och intressen. Etiologin för ASD är heterogen, eftersom flera hundra gener har varit inblandade såväl som flera in utero miljöexponeringar. Under de senaste två decennierna har epigenetiska undersökningar, inklusive DNA-metylering, dykt upp som ett nytt sätt att fånga det komplexa gränssnittet av multivariat ASD-etiologi. På senare tid har epigenomomfattande associationsstudier som använder mänsklig hjärna och surrogattillgängliga vävnader avslöjat några konvergenta gener som är epigenetiskt förändrade i ASD, av vilka många överlappar med kända genetiska riskfaktorer. Till skillnad från transkriptom kan epigenomiska signaturer som definieras av DNA-metylering från surrogatvävnader som placenta och navelsträngsblod återspegla tidigare skillnader i fetal hjärngentranskription, transkriptionsfaktorbindning och kromatin. Till exempel upptäckten av NHIP (neuronal hypoxi inducerbar, placenta associerad) genom en epigenomomfattande association i placenta, identifierade en vanlig genetisk risk för ASD som modifierades av prenatal vitaminanvändning. Medan epigenomiska signaturer skiljer sig mellan olika genetiska syndromiska orsaker till ASD, förändras bivalent kromatin och vissa konvergenta genvägar genomgående epigenetiskt i både syndromisk och idiopatisk ASD, såväl som vissa miljöexponeringar. Tillsammans innehåller dessa epigenomiska signaturer lovande ledtrådar mot förbättrad tidig förutsägelse och förebyggande av ASD samt gener och genvägar att målsätta för farmakologiska interventioner. Framtida framsteg inom enkelcells- och multiomikteknologier,