Ново изследване показва как различни генетични промени могат да нарушат едни и същи процеси в развиващия се мозък – откритието може да помогне за разработването на бъдещи по-таргетирани терапии
Учени от Калифорнийския университет в Сан Франциско (UCSF) направиха една от най-подробните досега карти на молекулярните механизми, свързани с аутизма. Изследователите са проследили как протеините, произвеждани от ключови гени, свързани с риска от аутизъм, взаимодействат помежду си и как определени мутации променят тези връзки.
Резултатът е карта на над 1800 взаимодействия между протеини, като 87% от тях досега не са били описвани. Проучването е публикувано на 27 август 2026 г. в списание Science.
Вместо стотици различни причини – общи молекулярни механизми
През последните десетилетия учените са открили стотици гени, които могат да повишат риска от разстройство от аутистичния спектър. Големият въпрос обаче остава как конкретно промените в тези гени влияят върху развитието на мозъка.
Екипът на UCSF се е насочил не само към самите гени, а към протеините, които те произвеждат, и към начина, по който тези протеини взаимодействат.
Изследователите са анализирали 100 гена с висока степен на доказана връзка с аутизма и са проследили повече от 1800 взаимодействия между съответните протеини.
Така се е появила една от най-подробните карти досега на молекулярната „машина“, която стои зад част от генетичните механизми на аутизма.
Оказва се, че макар генетичните промени да могат да бъдат много различни, те често водят до нарушения в едни и същи протеинови комплекси.
Именно това е една от най-важните находки в изследването.
Защо това откритие е толкова важно?
Ако различни генетични промени засягат едни и същи молекулярни „възли“, това може да промени начина, по който учените търсят бъдещи терапии.
Вместо да се разработва отделно лекарство за всяка конкретна мутация, един от възможните подходи е да се търсят лекарства, които въздействат върху общите протеинови комплекси, нарушени при различни генетични форми на аутизъм.
Това все още е научна перспектива, а не готово лечение. Но според изследователите именно тези общи молекулярни механизми могат да се превърнат в потенциални мишени за бъдещи терапии.
Проучването е особено насочено към хора с по-тежки форми на аутизъм, при които по-често се откриват редки генетични промени с голям ефект.
Как мутациите променят нервните клетки?
Учените са изследвали и 54 мутации, открити при пациенти с аутизъм.
Те са установили, че различни мутации в различни гени могат да променят протеиновите взаимодействия по сходен начин. Това означава, че мутацията не просто „изключва“ даден ген, а в някои случаи може да пренареди начина, по който молекулярната система в нервната клетка работи.
Един от примерите е свързан с гените FOXP1 и FOXP2. Изследването показва, че определени мутации могат да нарушат взаимодействието между протеините FOXP1 и FOXP4. Според експериментите това е свързано с по-ранно развитие на определени нервни клетки и повишена възбудимост на нервните мрежи в лабораторно отгледани мозъчни органоиди.
Това дава на учените възможност да проследят връзката между генетичната промяна, молекулярното нарушение и поведението на нервните клетки.
Изкуственият интелект помага да се открият критичните места
В изследването учените са използвали и структурни прогнози от AlphaFold, за да определят по-точно къде мутациите променят взаимодействието между протеините.
Това е важно, защото ако се установи конкретното място, на което дадена мутация нарушава връзката между два протеина, теоретично може да се търси лекарство, което да стабилизира полезното взаимодействие или да блокира вредното.
Така изследването прави още една крачка от откриването на генетичните причини към търсенето на конкретни молекулярни мишени за лечение.
Не всички мутации просто „изключват“ даден ген
Един от изненадващите резултати е свързан с FOXP1.
Досега е било естествено да се предполага, че някои мутации причиняват проблем, защото намаляват количеството или активността на съответния протеин. Новите данни показват, че при определени мутации може да се случи нещо по-различно – промяната да предизвика вредна нова функция в друг протеин от същата система.
Това разширява разбирането за начина, по който генетичните промени могат да повлияят на развитието на мозъка.
Какво може да означава това за бъдещото лечение?
Най-важното уточнение е, че изследването не открива лечение на аутизма.
То обаче предоставя много по-подробна карта на процесите, които учените могат да изследват при разработването на бъдещи терапии.
Ако различни генетични форми на аутизъм действително се събират в ограничен брой общи протеинови комплекси, тези комплекси могат да се окажат своеобразни „входни точки“ за лекарства.
Това би позволило търсенето на терапии да се насочи не само към конкретната мутация, а към молекулярния механизъм, който тя нарушава.
Именно тази идея стои в основата на т.нар. прецизна медицина – лечението да бъде насочено към конкретния биологичен механизъм на заболяването, а не единствено към неговите симптоми.
Изследването може да има значение и извън аутизма
Учените от UCSF смятат, че създаденият подход може да бъде използван и при други заболявания.
Методът свързва няколко нива – генетична мутация → промяна в протеиновите взаимодействия → нарушение на клетъчните процеси → потенциална терапевтична мишена.
Според екипа същият подход може в бъдеще да бъде използван при изследването на други сложни заболявания, включително невродегенеративни заболявания, рак и инфекции.
Проектът е резултат от повече от десетилетие работа на изследователи от UCSF и техни партньори. Екипът посочва, че натрупаният опит от изследването на взаимодействията между човешките протеини и вируса SARS-CoV-2 също е помогнал за развитието на използваната платформа.
Какво показва изследването накратко?
- 100 гена с висока степен на доказана връзка с аутизма са включени в анализа.
- Открити са над 1800 взаимодействия между протеини.
- 87% от тези взаимодействия не са били описвани досега.
- Анализирани са 54 мутации, свързани с аутизъм.
- Различни генетични промени се оказват свързани с едни и същи протеинови комплекси.
- Това може да помогне за откриването на общи молекулярни мишени за бъдещи терапии.
Източник: UCSF, Quantitative Biosciences Institute; проучване, публикувано в Science на 27 август 2026 г.
