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Current knowledge on the genetics of autism and propositions for future research - 14/07/16

Doi : 10.1016/j.crvi.2016.05.004 
Thomas Bourgeron a, b, c,
a Human Genetics and Cognitive Functions Unit, Institut Pasteur, 75015 Paris, France 
b CNRS UMR3571, Genes, Synapses and Cognition, Institut Pasteur, 75015 Paris, France 
c Human Genetics and Cognitive Functions, Paris Diderot University, Sorbonne Paris Cité, 75013 Paris, France 

Human Genetics and Cognitive Functions Unit, Institut Pasteur, Paris, France.

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Abstract

Autism spectrum disorders (ASD) are a heterogeneous group of neuropsychiatric disorders characterized by problems in social communication, as well as by the presence of restricted interests, stereotyped and repetitive behaviours. In the last 40years, genetic studies have provided crucial information on the causes of ASD and its diversity. In this article, I will first review the current knowledge on the genetics of ASD and then suggest three propositions to foster research in this field. Twin and familial studies estimated the heritability of ASD to be 50%. While most of the inherited part of ASD is captured by common variants, our current knowledge on the genetics of ASD comes almost exclusively from the identification of highly penetrant de novo mutations through candidate gene or whole exome/genome sequencing studies. Approximately 10% of patients with ASD, especially those with intellectual disability, are carriers of de novo copy-number (CNV) or single nucleotide variants (SNV) affecting clinically relevant genes for ASD. Given the function of these genes, it was hypothesized that abnormal synaptic plasticity and failure of neuronal/synaptic homeostasis could increase the risk of ASD. In addition to these discoveries, three propositions coming from institutions, researchers and/or communities of patients and families can be made to foster research on ASD: (i) to use more dimensional and quantitative data than diagnostic categories; (ii) to increase data sharing and research on genetic and brain diversity in human populations; (iii) to involve patients and relatives as participants for research. Hopefully, this knowledge will lead to a better diagnosis, care and integration of individuals with ASD.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont un groupe hétérogène de troubles neuropsychiatriques caractérisés par des problèmes de communication sociale, ainsi que par la présence d’intérêts restreints et de comportements stéréotypés et répétitifs. Au cours des 40 dernières années, les études génétiques ont fourni des informations cruciales sur les causes des TSA et leurs diversités. Dans cet article, je vais d’abord examiner les connaissances actuelles sur la génétique des TSA, puis suggérer trois propositions pour encourager la recherche dans ce domaine. Les études familiales et de jumeaux ont permis d’estimer l’héritabilité des TSA à 50 %. Alors que la plupart de la partie héritée des TSA est due à des variants communs, nos connaissances actuelles sur la génétique des TSA vient presque exclusivement de l’identification de mutations de novo très pénétrantes à l’aide d’études de gènes candidats ou de séquençage d’exome/génome entier. Environ 10 % des patients atteints de TSA, en particulier ceux qui ont une déficience intellectuelle, sont porteurs de mutations de novo de nombre de copies (CNV) ou de changements de nucléotides (SNV) affectant des gènes cliniquement pertinents pour les TSA. Compte tenu de la fonction de ces gènes, il a été émis l’hypothèse qu’une plasticité synaptique anormale et un défaut de l’homéostasie neuronale/synaptique pourrait augmenter le risque de TSA. En plus de ces découvertes, trois propositions provenant des institutions, des chercheurs et/ou des communautés de patients et des familles peuvent être formulées pour encourager la recherche sur les TSA : (i) utiliser des données plus dimensionnelles et quantitatives que les catégories de diagnostic ; (ii) augmenter le partage des données et la recherche sur la diversité génétique et le cerveau dans les populations humaines ; (iii) impliquer les patients et leurs familles en tant que participants à la recherche. En espérant que cette connaissance conduira à de meilleurs diagnostics, de meilleurs soins et une meilleure intégration des personnes atteintes de TSA.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Autism Spectrum disorders, Twin studies, Heritability, CNV, SNV, Synapse

Mots clés : Troubles du spectre autistique, Études de jumeaux, Héritabilité, CNV, SNV, Synapse


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Vol 339 - N° 7-8

P. 300-307 - juillet 2016 Retour au numéro
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