Ni Pesach Benson at Omer Novoselsky • Enero 7, 2026
Jerusalem, 7 Enero, 2026 (TPS-IL) — Nakatukoy ang isang internasyonal na grupo ng mga siyentipiko ng daan-daang genes na mahalaga para sa maagang pag-unlad ng utak, na nagbubunyag ng mga bagong kaalaman sa mga ugat ng neurodevelopmental disorders, kabilang ang autism, at naglalarawan ng isang hindi pa kilalang genetic condition na nakakaabala sa paglaki ng utak, inanunsyo ng Hebrew University of Jerusalem.
Ang pag-aaral, na inilathala sa journal na Nature Neuroscience, ay gumamit ng malakihang CRISPR gene-editing technology upang sistematikong matukoy kung aling mga genes ang kinakailangan habang ang embryonic stem cells ay nagiging brain cells.
Pinamunuan ni Prof. Sagiv Shifman ng Institute of Life Sciences ng Hebrew University kasama si Prof. Binnaz Yalcin ng INSERM sa France, ang grupo ng mga siyentipikong Israeli, French, at Japanese ay naghangad na sagutin ang isang pangunahing tanong sa neuroscience: aling mga genes ang kinakailangan sa pagbuo ng malusog na utak, at ano ang nangyayari kapag nabigo ang prosesong iyon?
Gamit ang isang genome-wide CRISPR knockout screen, ang mga mananaliksik ay indibidwal na nag-disable ng halos 20,000 genes sa embryonic stem cells habang ang mga ito ay nagiging neural cells. Ito ay nagbigay-daan sa grupo na obserbahan, hakbang-hakbang, kung aling mga genes ang hindi mapapalitan para sa normal na neural differentiation. Sa simpleng salita, ang neural differentiation ay kung paano natututo ang isang generic na maagang selula na maging brain o nerve cell. Sa pamamagitan ng pamamaraang ito, natukoy ng mga siyentipiko ang 331 genes na mahalaga para sa pagbuo ng mga neuron, marami sa mga ito ay hindi pa dati naiuugnay sa pag-unlad ng utak.
Habang ang mga natuklasan ay sumasaklaw sa malawak na hanay ng mga neurodevelopmental conditions, ang mga implikasyon para sa autism ay namumukod-tangi sa data at sa panayam ng The Press Service of Israel kay Shifman. Ang mga resulta ng pag-aaral ay nagmumungkahi na hindi lahat ng neurodevelopmental disorders ay nagmumula sa parehong uri ng genetic disruptions, at ang timing sa panahon ng pag-unlad ng utak ay may mahalagang papel.
Lumitaw ang mga Genes na Nagpapataas ng Panganib sa Autism
“Ang pag-aaral ay nagbibigay ng isang genome-wide, stage-resolved essentiality map ng neural differentiation,” sinabi ni Shifman sa TPS-IL. “Sa pamamagitan ng pag-knock out ng humigit-kumulang 20,000 genes sa panahon ng paglipat mula sa embryonic stem cells patungo sa neural lineages, natukoy namin ang 331 genes na kinakailangan para sa pagbuo ng neuron at ipinakita kung paano ang map na ito ay maaaring magbigay-kahulugan sa genetic risk ng tao at makatulong sa pagtuklas ng mga bagong neurodevelopmental disease genes.”
Ayon sa pag-aaral, ang mga genes na malawakang mahalaga para sa pangunahing kaligtasan ng selula ay karaniwang nauugnay sa mas malawak na developmental delay. Sa kabilang banda, ang mga genes na partikular na kritikal sa mga tiyak na yugto ng pagbuo ng nerve cell ay nagpapakita ng mas malakas na kaugnayan sa autism. Ang pagkakaibang ito ay nakakatulong ipaliwanag kung bakit ang autism ay madalas na nagpapakita ng iba sa ibang mga neurodevelopmental disorders, kahit na may magkakapatong na sintomas.
“Sinusuportahan nito ang isang timing-based na pananaw sa panganib ng autism,” sinabi ni Shifman sa TPS-IL. “Ang mga genes na nauugnay sa autism ay nakakalat sa mga partikular na kritikal sa mga tiyak na hakbang ng pagbuo ng nerve cell, taliwas sa mga kinakailangan nang malawakan para sa pangunahing cellular viability. Ito ay nagmumungkahi na ang mga genes ng autism ay kasangkot sa mga maagang proseso ng pag-unlad na kinakailangan para sa pagbuo ng neural progenitors at neurons.”
Kasama sa dataset ang mga kilala at hindi pa nakikilalang mga genes na nauugnay sa autism. Habang humigit-kumulang 100 sa 331 na mahalagang genes ay nauna nang naimplya sa mga neurodevelopmental disorders, ang karamihan ay kumakatawan sa mga bagong kandidato para sa karagdagang pag-aaral. “Tanging isang maliit na bahagi lamang ng mga mahalagang genes na natukoy namin ang kasalukuyang naimplya sa mga neurodevelopmental disorders,” sinabi ni Shifman sa TPS-IL. Ang mga natuklasan ay makabuluhang nagpapalawak ng pool ng mga genes na maaaring siyasatin ng mga mananaliksik.
Natuklasan ang Bagong Brain Disorder
Bukod sa autism, inilalarawan din ng pag-aaral ang isang bagong neurodevelopmental disorder na nauugnay sa mga mutasyon sa gene na PEDS1. Ang gene na ito ay kinakailangan para sa produksyon ng plasmalogens, mga espesyal na membrane lipids na sagana sa myelin, ang insulating layer sa paligid ng mga nerve fibers. Sa CRISPR screen, lumitaw ang PEDS1 bilang mahalaga para sa pagbuo ng nerve cell, kung saan ang pagkawala nito ay humahantong sa pagbaba ng laki ng utak.
Ang mga genetic analyses ng dalawang hindi magkakaugnay na pamilya ay nagbunyag ng mga bihirang PEDS1 mutations sa mga bata na may malubhang developmental delay at abnormal na maliliit na utak. Kinumpirma ng mga follow-up experiments na ang pag-inactivate ng PEDS1 ay nakakaabala sa normal na pag-unlad ng utak, kabilang ang pagbuo at paglipat ng mga neuron, na nagbibigay ng malinaw na mekanikal na paliwanag para sa mga clinical features na naobserbahan.
Bukod sa pagtukoy ng mga disease genes, nagbibigay-liwanag din ang pananaliksik sa mga pattern ng pagmamana. Natuklasan ng grupo na ang mga genes na kasangkot sa pag-regulate ng transcription at chromatin ay mas madalas na nauugnay sa mga dominanteng disorder, kung saan ang isang mutasyon sa isang kopya ng gene ay sapat na upang maging sanhi ng sakit. Ang mga metabolic genes, tulad ng PEDS1, ay mas karaniwang nauugnay sa mga recessive disorders na nangangailangan ng mga mutasyon sa parehong kopya ng gene. Ang relasyong ito ay maaaring makatulong sa mga clinician na unahin ang mga candidate genes kapag nagbibigay-kahulugan sa mga resulta ng genetic test.
Ginawa rin ng mga mananaliksik na malawak na accessible ang kanilang mga natuklasan sa pamamagitan ng paglulunsad ng isang bukas na online database na kasama ang buong resulta ng CRISPR screen. Pinuri ni Shifman si PhD student Alana Amelan sa pagpapatakbo ng inisyatibo. “Nais namin na ang aming mga natuklasan ay magsilbi sa buong komunidad ng siyentipiko,” paliwanag niya.
Sa pagtingin sa hinaharap, sinabi ni Shifman na ang essentiality map ay magsisilbing platform para sa mga hinaharap na tuklas. “Ang natural na susunod na hakbang ay gamitin ang essentiality map bilang isang discovery platform,” sinabi niya sa TPS-IL, idinagdag na ang kanyang lab ay nakatuon na ngayon sa mga mekanismo ng mga partikular na genes ng autism, mga pagkakaiba sa kasarian sa diagnosis, at ang biological na batayan ng malawak na clinical diversity ng autism.
Kaugnay na Mga Paksa
