De nieuwe bevindingen verschijnen vandaag online in Biologische Psychiatrie in een publicatie getiteld "Aminozuurdysregulatie metabotypes:potentiële biomarkers voor diagnose en geïndividualiseerde behandeling voor subtypes van autismespectrumstoornis." David G. Amaral, doctoraat, van de Universiteit van Californië - Davis MIND Institute, en wetenschappers van NeuroPointDX, een divisie van Stemina Biomarker Discovery, Inc., van Madison, Wisconsin, auteur van de publicatie, wat het eerste resultaat is van het Children's Autism Metabolome Project (CAMP), de grootste studie naar het metabolisme van kinderen met ASS.
Autismespectrumstoornis bestaat uit een diverse reeks neurologische ontwikkelingsstoornissen die voortkomen uit verschillen in onderliggende genetische, metabool, en omgevingsfactoren, resulterend in een spectrum van cognitieve, gedragsmatig, en biologische profielen. ASS wordt gekenmerkt door communicatie, gedragsmatig, en sociale moeilijkheden. Geen betrouwbare, objectieve biomarkers bestaan om te helpen bij de diagnose van ASS, die momenteel wordt gediagnosticeerd op basis van de gedragskenmerken van een getroffen kind.
Hoewel een diagnose mogelijk is bij kinderen vanaf 24 maanden, de gemiddelde leeftijd van ASS-diagnose in de Verenigde Staten is meer dan vier jaar. Vroege diagnose is belangrijk omdat is aangetoond dat intensieve gedragstherapie de symptomen van autisme verbetert; het voordeel van een dergelijke interventie is groter naarmate er eerder mee wordt begonnen.
"Het gebruik van een metabolomics-benadering om het ASS-risico te detecteren, biedt een aanzienlijke belofte voor de identificatie van objectieve ASS-biomarkers omdat het metabolisme gevoelig is voor interacties tussen het genoom, gastro-intestinaal microbioom, eetpatroon, en omgevingsfactoren die allemaal bijdragen aan de unieke metabolische handtekening van een individu, " zei Elizabeth Donley, NeuroPointDX Chief Executive Officer, een co-auteur van de publicatie. "Metabolische testen kunnen belangrijke biochemische kenmerken opleveren die helpen bij het identificeren van verstoringen in biologische processen die ten grondslag liggen aan de ASS van een persoon."
Eerdere studies waren te klein om deze metabole ontregelingen betrouwbaar te detecteren en te karakteriseren in metabotypes. Om te testen op metabole onevenwichtigheden die metabotypes en potentiële diagnostische biomarkers van ASS kunnen onthullen, de onderzoekers voerden CAMP uit, een grootschalige, acht-site studie die aangeworven 1, 100 kinderen (leeftijd 18 maanden tot 48 maanden) met klinisch bevestigde ASS, ontwikkelingsachterstand, of typische ontwikkeling. Voorafgaand onderzoek door dit team en anderen, evenals voorlopige analyse van de CAMP-monsters, gesuggereerde analyse van aminozuurdisregulatie zou een nuttige benadering kunnen zijn voor het identificeren van unieke metabotypes met potentieel om als objectieve biomarkers van ASS te dienen.
Toen wetenschappers van NeuroPointDX plasmametabolieten van 516 kinderen met ASS vergeleken met die van 164 van dezelfde leeftijd, typisch ontwikkelende kinderen uit de CAMP-studie, ze waren in staat om de ASS-kinderen te stratificeren in subpopulaties op basis van gedeelde metabole handtekeningen. Onevenwichtigheden in glutamine, glycine, en ornithine met verlaagde vertakte aminozuren (BCAA:leucine, isoleucine, en valine) identificeerden drie ASD-geassocieerde aminozuurontregelingsmetabotypes (AADM). Deze drie AADM's samen waren aanwezig in 16,7% van de CAMP ASD-proefpersonen en waren detecteerbaar met een specificiteit van 96,3% en een nauwkeurigheid (PPV) van 93,5%.
"Het is onwaarschijnlijk dat een enkele marker alle autisme zal detecteren, " zei hoofdauteur Dr. Amaral. "Dit artikel toont aan dat veranderingen in metabole profielen aanzienlijke subsets van individuen met autisme kunnen detecteren. De hoop is dat we een panel van biomarkers kunnen genereren dat een groot deel van de risicopersonen zal detecteren. Bovendien, deze benadering benadrukt metabole routes die doelen kunnen zijn voor therapeutische interventie.
"Een van de belangrijkste doelen van het MIND Institute is de ontwikkeling van vroege biologische markers voor het detecteren van het risico op een autismespectrumstoornis, "Vervolgde Dr. Amaral. "Het zou voor het MIND Institute moeilijk zijn geweest om de CAMP-studie alleen uit te voeren. CAMP is een uitstekend voorbeeld van een academisch/zakelijk partnerschap waarvan de belofte is dat het de autismegemeenschap ten goede zal komen."
"Een betrouwbare set biologische markers om een verhoogd risico op autisme te detecteren, zou de nauwkeurige identificatie verbeteren en de impact op mensen met de aandoening verminderen, " zei Thomas W. Frazier, doctoraat, Chief Scientific Officer van Autism Speaks, die niet bij het onderzoek betrokken was. "De metabolomics-benadering in dit artikel weerspiegelt een rationele benadering, niet alleen voor detectie, maar ook voor het ontwikkelen van gerichte behandelingen."
"Een van de kritieke en momenteel onvervulde klinische en onderzoeksbehoeften op het gebied van autisme is een betrouwbare vroege biologische marker, " zei Geraldine Dawson, doctoraat, FAPA, FAPS, Hoogleraar Psychiatrie en Gedragswetenschappen en directeur, Duke Centrum voor Autisme en Hersenontwikkeling, Duke Instituut voor Hersenwetenschappen, die niet bij het onderzoek betrokken was. "Hoe eerder gezinnen informatie kunnen krijgen dat hun kind een hoog risico loopt op autisme, hoe eerder ze met effectieve gedrags- of andere therapieën kunnen beginnen. Het onderzoek in dit artikel is een belangrijke mijlpaal in de richting van het vaststellen van metabolomics-biomarkers van autisme."
NeuroPointDX blijft de CAMP-onderzoeksmonsters analyseren om aanvullende metabotypes te identificeren die diagnostisch zullen zijn voor andere subgroepen van kinderen met ASS. Door dergelijke ASS-geassocieerde metabotypes te combineren in een diagnostisch panel, het moet mogelijk zijn een objectieve bloedtest te ontwikkelen waarmee een aanzienlijk percentage van de kinderen met een risico op ASS al op zeer jonge leeftijd kan worden geïdentificeerd, wanneer therapeutische interventie het grootste voordeel kan opleveren.