Er zijn biomarkers in menselijk sperma geïdentificeerd die kunnen duiden op een neiging om kinderen te verwekken met een autismespectrumstoornis. Deze biomarkers zijn epigenetisch, wat betekent dat ze veranderingen in moleculaire factoren omvatten die genoomactiviteit reguleren, zoals genexpressie onafhankelijk van de DNA-sequentie, en kunnen worden doorgegeven aan toekomstige generaties.
In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Clinical Epigenetics op 7 januari, identificeerden onderzoekers een reeks genomische kenmerken, genaamd DNA-methyleringsregio’s, in spermastalen van mannen waarvan bekend was dat ze autistische kinderen hadden. Vervolgens konden de onderzoekers in een reeks blinde tests de aanwezigheid van deze kenmerken gebruiken om met 90% nauwkeurigheid te bepalen of andere mannen autistische kinderen hadden verwekt.
“We kunnen dit nu mogelijk gebruiken om te beoordelen of een man autisme gaat doorgeven aan zijn kinderen”, zegt Michael Skinner, hoogleraar biologische wetenschappen aan de Washington State University en de corresponderende auteur van het onderzoek. “Het is ook een belangrijke stap in de richting van het identificeren van welke factoren autisme kunnen bevorderen.”
De incidentie van autismespectrumstoornissen is in de loop van de tijd dramatisch gestegen van 1 op 5.000 mensen in 1975 tot 1 op 68 in 2014. Hoewel een verbeterde diagnose en bewustzijn een deel van die verandering kunnen verklaren, zijn veel onderzoekers van mening dat de recente toename in de afgelopen twee decennia vanwege omgevings- en moleculaire factoren. Eerdere studies hebben ook aangetoond dat kinderen de aandoening van hun ouders kunnen erven en dat vaders vaker in verband worden gebracht met overdracht van autisme dan moeders.
In de huidige studie keken onderzoekers van WSU, Valencia Clinical Research Center en Valencia University in Spanje naar sperma-epigenetica, de moleculaire processen die genexpressie beïnvloeden, in twee groepen mannen: 13 die zonen met autisme hadden verwekt, en 13 die hadden kinderen zonder de aandoening. Ze keken specifiek naar DNA-methylatie, een chemische modificatie die plaatsvindt wanneer een methylgroep zich hecht aan een DNA-streng en genen aan of uit kan zetten.
De onderzoekers identificeerden 805 verschillende DNA-methyleringsregio’s die mogelijk kunnen fungeren als een epigenetische biomarker voor vatbaarheid voor vader-nakomelingen met autisme. Ze testten hun bevindingen door te proberen vaders te identificeren die al dan niet autistische kinderen hadden, alleen op basis van hun spermastalen. In blinde tests van 18 mannen identificeerden ze alle vaders correct, behalve twee valse negatieven, een nauwkeurigheidspercentage van ongeveer 90%.
Er is meer werk en uitgebreide proeven nodig om de bevindingen van het onderzoek te ontwikkelen tot een potentieel medisch hulpmiddel, en Skinner en zijn collega’s werken aan een uitgebreider onderzoek waarbij meer dan 100 mannen betrokken zijn.
Met verder onderzoek zou deze biomarker ook kunnen worden gebruikt om na te gaan hoe de epigenetische veranderingen zich in de eerste plaats hebben voorgedaan, zei Skinner.
“We ontdekten jaren geleden dat omgevingsfactoren de kiembaan, het sperma of het ei kunnen veranderen, epigenetica”, zei Skinner. “Met deze tool zouden we grotere populatie-gebaseerde studies kunnen doen om te zien welke omgevingsfactoren deze types met epigenetische veranderingen kunnen veroorzaken.”