Genetyka jąkania: największe badanie w historii zidentyfikowało 57 regionów DNA powiązanych z zaburzeniami mowy

Największa analiza genetyczna jąkania ujawniła jego wyraźne podłoże genetyczne i wskazała neuronalne ścieżki ryzyka. Badanie, opublikowane 28 lipca w czasopiśmie Nature Genetics, wykorzystało dane ponad miliona osób, które poddały się testom genetycznym w firmie 23andMe Inc.

Wyniki wskazują na 57 różnych loci genomicznych związanych z jąkaniem i sugerują wspólną architekturę genetyczną dla jąkania, autyzmu, depresji i muzykalności. Odkrycia te stanowią podstawę do dalszych badań, które mogą doprowadzić do wcześniejszej identyfikacji lub postępów terapeutycznych w leczeniu jąkania. Lepsze zrozumienie przyczyn jąkania może również pomóc w odrzuceniu przestarzałych, stygmatyzujących poglądów, które często panują w społeczeństwie.

Jąkanie – charakteryzujące się powtarzaniem sylab i słów, przedłużaniem dźwięków oraz przerwami między wyrazami – jest najczęstszym zaburzeniem mowy, dotykającym ponad 400 milionów ludzi na całym świecie, mówi dr Jennifer (Piper) Bilow, dyrektor Instytutu Genetyki Uniwersytetu Vanderbilt i profesor medycyny w Centrum Medycznym Uniwersytetu Vanderbilt. Przyczyny tego powszechnego zaburzenia mowy pozostają jednak niejasne.

„Nikt tak naprawdę nie rozumiał, dlaczego ktoś się jąka; to była kompletna zagadka. To samo dotyczy większości zaburzeń mowy i języka. Są one słabo zbadane, ponieważ zazwyczaj nie prowadzą do hospitalizacji, ale mogą mieć ogromne konsekwencje dla jakości życia” – mówi Bilow, który kieruje Katedrą Medycyny im. Roberta A. Goodwina Jr., MD.

„Musimy zrozumieć czynniki ryzyka związane z cechami mowy i języka, abyśmy mogli wcześnie identyfikować dzieci i zapewnić im odpowiednią pomoc, jeśli jej będą potrzebować”.

Młodzi ludzie jąkający się zgłaszają nasilenie przemocy, zmniejszone zaangażowanie w zajęcia i więcej negatywnych doświadczeń edukacyjnych. Jąkanie może również negatywnie wpływać na możliwości zatrudnienia i postrzeganie pracy, a także na dobrostan psychiczny i społeczny, dodaje Bilow.

„Przez setki lat panowały błędne przekonania na temat przyczyn jąkania, od leworęczności, przez traumę z dzieciństwa, po nadopiekuńczość matek” – mówi Bilow. „Nasze badania pokazują, że jąkanie jest uwarunkowane genetycznie, a nie osobistymi, rodzinnymi słabościami czy inteligencją”.

Bylow i jej wieloletnia współpracowniczka, dr Shelly Jo Kraft, adiunkt logopedii i audiologii na Wayne State University oraz współautorka artykułu, rozpoczęły badania nad genetyką jąkania ponad dwie dekady temu. Współpracując z kolegami z całego świata, Kraft pobrała próbki krwi i śliny od ponad 1800 osób jąkających się w ramach Międzynarodowego Projektu Badań nad Jąkaniem (International Stuttering Project). Projekt nie zgromadził jednak wystarczającej liczby uczestników, aby przeprowadzić badanie genomiczne na dużą skalę (GWAS). Tu właśnie z pomocą przyszła firma 23andMe.

„Znajomy przesłał mi zdjęcie ankiety 23andMe, a jedno z pytań brzmiało: »Czy kiedykolwiek się jąkałeś?«. Pomyślałem: »O mój Boże, gdybyśmy mieli dostęp do tych informacji, to by zmieniło zasady gry«” – mówi Bilow. Naukowcy złożyli wniosek i zostali wybrani do współpracy z 23andMe. Przeanalizowali dane 99 776 przypadków – osób, które odpowiedziały „tak” na pytanie o jąkanie – oraz 1 023 243 osób z grupy kontrolnej – osób, które odpowiedziały „nie”.

Jąkanie zazwyczaj rozpoczyna się między 2. a 5. rokiem życia i około 80% dzieci wyzdrowieje samodzielnie, z terapią lub bez. Chłopcy i dziewczęta jąkają się na początku mniej więcej z tą samą częstością, ale chłopcy jąkają się częściej w okresie dojrzewania i dorosłości (stosunek około 4:1), ze względu na różnice w tempie spontanicznego wyzdrowienia między płciami. Z powodu tych różnic badacze przeprowadzili analizę GWAS w ośmiu grupach podzielonych według płci i pochodzenia etnicznego, a następnie połączyli wyniki w metaanalizie.

Zidentyfikowali 57 unikalnych loci genomowych, które odpowiadały 48 genom związanym z ryzykiem jąkania. Sygnatury genetyczne różniły się u mężczyzn i kobiet, co może być związane z utrwalonym lub wyleczonym jąkaniem, wyjaśnia Bilow. Odpowiedź „tak” na pytanie o jąkanie u dorosłych prawdopodobnie odzwierciedla obecne jąkanie u mężczyzn i wspomnienia jąkania u kobiet, dodaje.

Naukowcy opracowali również poligeniczny wskaźnik ryzyka jąkania w oparciu o wyniki badania GWAS i zastosowali go do uczestników kohorty klinicznej Międzynarodowego Projektu Jąkania (International Stuttering Project) oraz innej kohorty z samooceną jąkania (Add Health). Stwierdzili, że wskaźnik ryzyka obliczony na podstawie sygnałów genetycznych u mężczyzn, ale nie u kobiet, przewidywał jąkanie zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet w dwóch niezależnych zbiorach danych.

„Możliwe, że to, co mierzymy u kobiet w danych 23andMe, jest zniekształcone przez pamięć inaczej niż to, co mierzymy u mężczyzn, ale nie możemy tego stwierdzić na podstawie danych, którymi dysponujemy” – mówi Bilow. „Mamy nadzieję, że te wyniki zainspirują bardziej zaawansowane i szczegółowe badania nad poprawą sprawności jąkania i wpływem płci”.

Naukowcy zbadali również inne cechy wcześniej wiązane ze zidentyfikowanymi genami powodującymi jąkanie i odkryli powiązania z cechami neurologicznymi, zaburzeniami metabolicznymi (otyłość, cechy endokrynologiczne i metaboliczne), cechami sercowo-naczyniowymi i innymi.

Jak twierdzi Bilow, najważniejszym sygnałem genomicznym powiązanym z jąkaniem się u mężczyzn był gen VRK2, który okazał się również najbardziej znaczący w badaniu GWAS dotyczącym synchronizacji rytmu (samooceniona umiejętność klaskania w rytm) oraz w badaniu spadku zdolności językowych u osób z chorobą Alzheimera.

„Historycznie myśleliśmy o muzykalności, mowie i języku jako o trzech odrębnych bytach, ale te badania sugerują, że może istnieć wspólna podstawa genetyczna – architektura mózgu kontrolująca muzykalność, mowę i język może być częścią tej samej ścieżki” – mówi.

„Zaczynamy rozumieć na poziomie biochemicznym, molekularnym i komórkowym, co czyni nas gatunkiem – naszą zdolność do komunikacji – co jest niezwykle ekscytujące i mamy nadzieję, że zainspiruje to nowe badania nad tym genem i jego funkcją w mózgu”.

Dr Dillon Pruitt, doktor habilitowany i współautor badania, sam się jąka.

„Wciąż istnieje wiele pytań dotyczących jąkania i jako osoba, która je ma, chciałem przyczynić się do rozwoju tych badań” – mówi. „Nasze badania wykazały, że wiele genów ostatecznie wpływa na ryzyko jąkania i mamy nadzieję wykorzystać tę wiedzę, aby pomóc w usunięciu stygmatyzacji związanej z jąkaniem i być może opracować nowe metody leczenia w przyszłości”.