Gli scienziati dell’Università della California di San Francisco potrebbero aver scoperto un nuovo modo per testare l’autismo, misurando il modo in cui si muovono gli occhi dei bambini quando girano la testa. Hanno scoperto che i bambini portatori di una variante di un gene associato all’autismo grave sono ipersensibili a questo movimento.
Il gene, SCN2A, crea un canale ionico che si trova in tutto il cervello, inclusa la regione che coordina il movimento, chiamata cervelletto. I canali ionici consentono alle cariche elettriche di entrare e uscire dalle cellule, sono fondamentali per il loro funzionamento, diverse varianti di questo gene sono anche associate a grave epilessia e disabilità intellettiva.
I ricercatori hanno scoperto che i bambini con queste varianti hanno una forma insolita di riflesso che stabilizza lo sguardo mentre la testa si muove, chiamata riflesso vestibolo-oculare (VOR), nei bambini con autismo sembra esagerare, ciò può essere misurato con un semplice dispositivo di tracciamento oculare.
La scoperta potrebbe aiutare a far avanzare la ricerca sull’autismo, che colpisce 1 bambino su 36 negli Stati Uniti, potrebbe aiutare a diagnosticare i bambini più velocemente con un metodo che richiede loro di indossare un casco e sedersi su una sedia.
Kevin Bender professore presso l’UCSF Weill Institute for Neurosciences, coautore senior dello studio, pubblicato nella rivista Neuron, ha affermato:
«Possiamo misurarlo nei bambini con autismo che non parlano o che non possono o non vogliono seguire le istruzioni, ciò potrebbe rappresentare un punto di svolta sia in clinica sia in laboratorio».
Segno rivelatore di autismo in un riflesso oculare
È stato evidenziato che tra le centinaia di mutazioni genetiche associate all’autismo, le varianti del gene SCN2A sono le più comuni. L’autismo poiché influisce sulla comunicazione sociale, gli esperti di canali ionici come Kevin Bender si sono concentrati sul lobo frontale del cervello, che governa il linguaggio e le abilità sociali nelle persone, ma i topi con una variante associata all’autismo del gene SCN2A non hanno mostrato marcate differenze comportamentali associate a questa regione del cervello.
Chenyu Wang, studente laureato dell’UCSF nel laboratorio di Kevin Bender, primo autore dello studio, ha deciso di esaminare che cosa stava facendo la variante SCN2A nel cervelletto del topo. Guy Bouvier, esperto di cervelletto presso l’UCSF e coautore senior dello studio, aveva già l’attrezzatura necessaria per testare comportamenti influenzati dal cervelletto, come il riflesso vestibolo-oculare (VOR).
Il VOR è facile da provocare. Scuoti la testa e i tuoi occhi rimarranno più o meno centrati. I ricercatori nei topi con la variante SCN2A, tuttavia hanno scoperto che questo riflesso era insolitamente sensibile, quando questi topi venivano ruotati in una direzione, i loro occhi si compensavano perfettamente, ruotando nella direzione opposta ma questa maggiore sensibilità ha avuto un prezzo. Normalmente, i circuiti neurali nel cervelletto possono affinare il riflesso quando necessario, ad esempio per consentire agli occhi di mettere a fuoco un oggetto in movimento mentre anche la testa è in movimento, tuttavia, nei topi con una variante associata all’autismo del gene SCN2A, questi circuiti si bloccavano, rendendo rigido il riflesso.
Il risultato del topo si traduce quasi perfettamente nei bambini con autismo
Chenyu Wang e Kevin Bender avevano scoperto qualcosa di raro: un comportamento derivante da una variante del gene SCN2A che era facile da misurare nei topi. Ma funzionerebbe nelle persone?
Hanno deciso di testarlo con una telecamera per il tracciamento oculare montata su un casco. Chenyu Wang ha detto: «È stato un colpo nel buio», dato che i due scienziati non avevano mai condotto uno studio sugli esseri umani.
Kevin Bender ha chiesto la partecipazione a diverse famiglie della FamilieSCN2A Foundation, il principale gruppo di difesa familiare dei bambini con varianti SCN2A negli Stati Uniti. Cinque bambini con autismo SCN2A e 11 dei loro fratelli neurotipici si sono offerti volontari.
Chenyu Wang e Kevin Bender si sono alternati ruotando i bambini a sinistra e a destra su una sedia da ufficio al ritmo di un metronomo. Il riflesso vestibolo-oculare (VOR) era ipersensibile nei bambini con autismo ma non nei loro fratelli neurotipici.
Gli scienziati hanno potuto individuare i bambini affetti da autismo, misurando quanto i loro occhi si muovevano in risposta alla rotazione della testa.
Una cura CRISPR nei topi
Gli scienziati volevano vedere se potevano ripristinare anche il normale riflesso oculare nei topi, con una tecnologia basata su CRISPR, che ripristinava l’espressione del gene SCN2A nel cervelletto.
È emerso che quando hanno trattato topi SCN2A di 30 giorni – equivalenti alla tarda adolescenza negli esseri umani – il loro riflesso vestibolo-oculare (VOR) è diventato meno rigido ma era ancora insolitamente sensibile al movimento del corpo; ma quando hanno trattato topi SCN2A di 3 giorni – la prima infanzia negli esseri umani – i loro riflessi oculari erano completamente normali.
Chenyu Wang ha affermato:
«In base a questi primi risultati, utilizzando questo riflesso come indicatore dell’autismo, si intravede una prima finestra per future terapie che rimettano in carreggiata il cervello in via di sviluppo».
È troppo presto per dire se questo metodo potrebbe un giorno essere utilizzato per trattare direttamente l’autismo, ma il test del riflesso oculare, da solo, potrebbe aprire la strada a una diagnosi più rapida dell’autismo per i bambini di oggi, risparmiando alle famiglie lunghe odissee diagnostiche.
Kevin Bender in conclusione ha affermato:
«Se questo genere di valutazione risulta efficace con i bambini affetti da autismo profondo e non verbale, c’è davvero la speranza che possa essere adottata in modo più ampio».
