Genetik bag stammen: Største undersøgelse nogensinde identificerer 57 DNA-regioner forbundet med taleforstyrrelser

Den største genetiske analyse af stammen har afsløret dens klare genetiske grundlag og identificeret neurale risikoveje. Undersøgelsen, der blev offentliggjort den 28. juli i tidsskriftet Nature Genetics, anvendte data fra mere end 1 million mennesker, der gennemgik genetisk testning hos 23andMe Inc.

Resultaterne peger på 57 forskellige genomiske loci forbundet med stammen og antyder en fælles genetisk arkitektur for stammen, autisme, depression og musikalitet. Disse fund giver et grundlag for yderligere forskning, der kan føre til tidligere identifikation eller terapeutiske fremskridt i behandlingen af stammen. En bedre forståelse af årsagerne til stammen kan også bidrage til at erstatte forældede, stigmatiserende synspunkter, der ofte findes i samfundet.

Stammen – karakteriseret ved gentagelse af stavelser og ord, forlængelse af lyde og mellemrum mellem ord – er den mest almindelige taleforstyrrelse, der rammer mere end 400 millioner mennesker verden over, siger Jennifer (Piper) Bilow, ph.d., direktør for Vanderbilt Genetics Institute og professor i medicin ved Vanderbilt University Medical Center. Alligevel er årsagerne til denne almindelige taleforstyrrelse uklare.

"Ingen forstod rigtigt, hvorfor nogen stammede; det var et komplet mysterium. Og det samme gælder for de fleste tale- og sprogforstyrrelser. De er dybt understuderede, fordi de normalt ikke resulterer i hospitalsindlæggelse, men de kan have enorme konsekvenser for folks livskvalitet," siger Bilow, der er indehaver af Robert A. Goodwin Jr., MD, Chair in Medicine.

"Vi er nødt til at forstå de risikofaktorer, der er forbundet med tale- og sprogtræk, så vi kan identificere børn tidligt og give dem passende hjælp, hvis de ønsker det."

Unge, der stammer, rapporterer om øget mobning, nedsat deltagelse i klasseværelset og flere negative uddannelsesmæssige oplevelser. Stammen kan også have en negativ indvirkning på jobmuligheder og opfattelser af arbejde, såvel som mental og social velvære, tilføjer Bilow.

"Der har i hundredvis af år været misforståelser om, hvad der forårsager stammen, lige fra venstrehåndethed til barndomstraumer og overbeskyttende mødre," siger Bilow. "Vores forskning viser, at stammen er bestemt af gener, ikke af personlige eller familiære svagheder eller intelligens."

Bylow og hendes mangeårige samarbejdspartner Shelly Jo Kraft, ph.d., adjunkt i logopædi og audiologi ved Wayne State University og medforfatter til artiklen, begyndte at studere genetikken bag stammen for mere end to årtier siden. I samarbejde med kolleger over hele verden indsamlede Kraft blod- og spytprøver fra mere end 1.800 mennesker, der stammer, som en del af International Stuttering Project. Men projektet havde ikke nok deltagere til at udføre et storstilet genomisk studie (GWAS). Det var her, 23andMe kom ind i billedet.

"En ven sendte mig et billede af en 23andMe-undersøgelse, og et af spørgsmålene var: 'Har du nogensinde stammet?' Jeg tænkte: 'Åh gud, hvis vi kunne få adgang til disse oplysninger, ville det være revolutionerende,'" siger Bilow. Forskerne ansøgte og blev udvalgt til at samarbejde med 23andMe. De analyserede data fra 99.776 tilfælde - personer, der svarede "ja" til spørgsmålet om stammen - og 1.023.243 kontrolpersoner - personer, der svarede "nej".

Stammen begynder typisk mellem 2 og 5 år, og omkring 80 % af børnene vil komme sig af sig selv, med eller uden terapi. Drenge og piger stammer omtrent lige hurtigt i starten, men drenge har en tendens til at stamme oftere i ungdomsårene og voksenalderen (forhold omkring 4:1) på grund af forskelle i spontan bedring mellem kønnene. På grund af denne kønsforskel udførte forskerne en GWAS-analyse på otte grupper opdelt efter køn og etnicitet og samlede derefter resultaterne i en metaanalyse.

De identificerede 57 unikke genomiske loci, der svarede til 48 gener forbundet med risiko for stammen. De genetiske signaturer varierede mellem mænd og kvinder, hvilket kan være relateret til vedvarende versus genoprettet stammen, forklarer Bilow. At svare "ja" til spørgsmålet om stammen hos voksne afspejler sandsynligvis nuværende stammen hos mænd og erindringer om stammen hos kvinder, tilføjer hun.

Forskerne konstruerede også en polygen risikoscore for stammen baseret på GWAS-resultaterne og anvendte den på deltagere i den kliniske kohorte af International Stuttering Project og en anden selvrapporteret stammekohorte (Add Health). De fandt, at risikoscoren beregnet ud fra genetiske signaler hos mænd, men ikke hos kvinder, forudsagde stammen hos både mænd og kvinder i to uafhængige datasæt.

"Det er muligt, at det, vi måler hos kvinder i 23andMe-dataene, er forvrænget af hukommelsen på en anden måde end det, vi måler hos mænd, men det kan vi ikke sige med de data, vi har," siger Bilow. "Vi håber, at disse resultater vil føre til mere sofistikerede og detaljerede undersøgelser af bedring af stammen og kønsmæssige konsekvenser."

Forskerne undersøgte også andre træk, der tidligere var forbundet med de identificerede stammegener, og fandt forbindelser til neurologiske træk, metaboliske lidelser (fedme, endokrine og metaboliske træk), kardiovaskulære træk og andre.

Det mest betydningsfulde genomiske signal forbundet med stammen hos mænd var VRK2-genet, som også viste sig at være mest signifikant i en GWAS af rytmesynkronisering (selvrapporteret evne til at klappe til takten) og i en undersøgelse af sproglig tilbagegang hos personer med Alzheimers sygdom, siger Bilow.

"Historisk set har vi tænkt på musikalitet, tale og sprog som tre separate enheder, men disse studier tyder på, at der kan være et fælles genetisk grundlag - hjernearkitekturen, der styrer musikalitet, tale og sprog, kan være en del af en enkelt bane," siger hun.

"At begynde at forstå på det biokemiske, molekylære og cellulære niveau, hvad der gør os til en art – vores evne til at kommunikere – er utrolig spændende, og vi håber, at det vil stimulere ny forskning i dette gen og dets funktion i hjernen."

Dr. Dillon Pruitt, ph.d., postdoc og medforfatter til studiet, stammer selv.

"Der er stadig mange spørgsmål om stammen, og som en der har det, ville jeg gerne bidrage til denne forskning," siger han. "Vores forskning har vist, at mange gener i sidste ende påvirker risikoen for stammen, og vi håber at kunne bruge denne viden til at fjerne den stigma, der er forbundet med stammen, og måske udvikle nye behandlingsmetoder i fremtiden."