Генетика заикания: крупнейшее в истории исследование выявило 57 участков ДНК, связанных с речевым расстройством

Крупнейший генетический анализ заикания показал его ясную генетическую основу и выделил нейронные пути риска. Исследование, опубликованное 28 июля в журнале Nature Genetics, использовало данные более чем 1 миллиона человек, которые прошли генетический анализ в компании 23andMe Inc.

Результаты указывают на 57 различных геномных локусов, связанных с заиканием, и предполагают общую генетическую архитектуру заикания с аутизмом, депрессией и музыкальностью. Эти результаты создают фундамент для дальнейших исследований, которые могут привести к более ранней идентификации или терапевтическим достижениям в лечении заикания. Углублённое понимание причин заикания также может помочь заменить устаревшие взгляды, ведущие к стигме, которые часто существуют в обществе.

Заикание — характеризующееся повторением слогов и слов, удлинением звуков и разрывами между словами — является самым распространённым расстройством беглости речи и затрагивает более 400 миллионов человек во всём мире, говорит Дженнифер (Пайпер) Билоу, Ph.D., директор Vanderbilt Genetics Institute и профессор медицины в Vanderbilt University Medical Center. И всё же причины этого распространённого речевого расстройства остаются неясными.

«Никто действительно не понимает, почему кто-то начинает заикаться; это был полный ребус. И то же верно для большинства патологий речи и языка. Они глубоко недоизучены, потому что обычно не приводят к госпитализации, но могут иметь огромные последствия для качества жизни людей», — отмечает Билоу, которая занимает должность Роберта А. Гудвина-младшего, MD в области медицины.

«Нам нужно понимать факторы риска, связанные с речевыми и языковыми чертами, чтобы мы могли рано выявлять детей и обеспечивать им надлежащую помощь, если они этого хотят».

Молодые люди, которые заикаются, сообщают о повышенном уровне травли, снижении участия в классе и более негативном образовательном опыте. Заикание также может негативно сказываться на возможностях трудоустройства и восприятии работы, а также на психическом и социальном благополучии, добавляет Билоу.

«Существуют сотни лет заблуждений о том, что вызывает заикание — от леворукости до детской травмы и гиперопеки матерей», — говорит Билоу. «Наше исследование показывает, что заикание обусловлено генами, а не личными или семейными недостатками или уровнем интеллекта».

Былоу и её давний соавтор Шелли Джо Крафт, Ph.D., доцент логопедии и аудиологии в Wayne State University и соавтор статьи, начали изучать генетику заикания более двух десятилетий назад. Работая с коллегами по всему миру, Крафт собрала образцы крови и слюны более чем 1 800 людей с заиканием в рамках Международного проекта по изучению заикания (International Stuttering Project). Но в проекте было недостаточно участников для проведения крупномасштабного геномного исследования (GWAS). Именно здесь пришла на помощь компания 23andMe.

«Один друг прислал мне изображение опроса от 23andMe, и один из вопросов был: ‚Вы когда-либо заикались?‘ Я подумала: «О боже, если мы получим доступ к этой информации — это будет переломный момент»», — рассказывает Билоу. Исследователи подали заявку и были выбраны для сотрудничества с 23andMe. Они проанализировали данные 99 776 случаев — людей, ответивших «да» на вопрос о заикании, и 1 023 243 контроля — ответивших «нет».

Развитие заикания обычно начинается у детей в возрасте от 2 до 5 лет, и примерно у 80 % детей состояние проходит само по себе — с терапией или без. В самом начале мальчики и девочки заикаются примерно одинаково, но среди подростков и взрослых преобладают мальчики (соотношение примерно 4:1), из-за различий в скорости спонтанного восстановления у полов. Из-за этой разницы по половому признаку исследователи провели GWAS-анализ по восьми группам, разделённым по полу и этническому происхождению, а затем объединили результаты в метаанализ.

Они выявили 57 уникальных геномных локусов, которые соответствовали 48 генам, ассоциированным с риском заикания. Генетические сигнатуры отличались между мужчинами и женщинами, что может быть связано с устойчивым заиканием против восстановленного заикания, поясняет Билоу. Ответ «да» на вопрос о заикании у взрослых, вероятно, отражает текущее заикание у мужчин и воспоминания о заикании у женщин, добавляет она.

Исследователи также построили полиgenic риск‑скор заикания на основе GWAS-результатов и применили его к участникам клинической когорты Международного проекта по изучению заикания и другой когорты с самоотчётом о заикании (Add Health). Они обнаружили, что риск‑скор, рассчитанный на основе генетических сигналов у мужчин, но не у женщин, предсказал заикание как у мужчин, так и у женщин в двух независимых наборах данных.

«Возможно, то, что мы измеряем у женщин в данных 23andMe, по‑другому искажается воспоминаниями, по сравнению с тем, что мы измеряем у мужчин, но мы не можем определить это с имеющимися данными», — говорит Билоу. «Мы надеемся, что эти результаты подтолкнут к проведению более сложных и детальных исследований восстановления после заикания и влияния пола».

Учёные также изучили другие признаки, ранее ассоциированные с выявленными генами заикания, и обнаружили связи с неврологическими признаками, нарушениями обмена веществ (ожирением, эндокринными и метаболическими признаками), сердечно-сосудистыми признаками и другими.

Наиболее значимым геномным сигналом, связанным с заиканием у мужчин, оказался ген VRK2 — он же был выявлен как наиболее значимый в GWAS синхронизации ритма (самооцененная способность хлопать в такт) и в исследовании языкового снижения у людей с болезнью Альцгеймера, уточняет Билоу.

«Исторически мы считали музыкальность, речь и язык как три отдельные сущности, но эти исследования предполагают, что может быть общая генетическая основа — архитектура мозга, контролирующая музыкальность, речь и язык, может быть частью единого пути», — говорит она.

«Начать понимать на биохимическом, молекулярном и клеточном уровне, что делает нас как вид — наша способность к коммуникации — невероятно интересно, и мы надеемся, что это стимулирует новые исследования этого гена и его функции в мозге».

Доктор Диллон Прюитт, Ph.D., постдок и соавтор исследования, сам заикается.

«Остаётся много вопросов о заикании, и как человек, на котором это сказано, я хотел внести вклад в этот массив исследований», — говорит он. «Наше исследование показало, что многие гены в конечном счёте влияют на риск заикания, и мы надеемся использовать эти знания, чтобы устранить стигму, связанную с заиканием, а также, возможно, разработать новые лечебные подходы в будущем».