Genetika koktání: Největší studie v historii identifikuje 57 oblastí DNA spojených s poruchou řeči

Největší genetická analýza koktání odhalila jeho jasný genetický základ a přesně určila rizikové nervové dráhy. Studie, publikovaná 28. července v časopise Nature Genetics, využila data od více než milionu lidí, kteří podstoupili genetické testování ve společnosti 23andMe Inc.

Výsledky poukazují na 57 různých genomových lokusů spojených s koktavostí a naznačují společnou genetickou architekturu pro koktavost, autismus, depresi a muzikálnost. Tato zjištění poskytují základ pro další výzkum, který by mohl vést k dřívější identifikaci nebo terapeutickému pokroku v léčbě koktavosti. Lepší pochopení příčin koktavosti může také pomoci nahradit zastaralé a stigmatizující názory, které ve společnosti často existují.

Koktání – charakterizované opakováním slabik a slov, prodlužováním hlásek a mezerami mezi slovy – je nejčastější poruchou řeči, která postihuje více než 400 milionů lidí na celém světě, říká Jennifer (Piper) Bilow, Ph.D., ředitelka Vanderbiltova genetického institutu a profesorka medicíny na Vanderbiltově univerzitní lékařské klinice. Příčiny této běžné poruchy řeči však zůstávají nejasné.

„Nikdo doopravdy nechápal, proč někdo koktá; byla to naprostá záhada. A totéž platí pro většinu poruch řeči a jazyka. Jsou hluboce prozkoumány, protože obvykle nevedou k hospitalizaci, ale mohou mít obrovské důsledky pro kvalitu života lidí,“ říká Bilow, který je vedoucím katedry medicíny Robert A. Goodwin Jr., MD.

„Musíme pochopit rizikové faktory spojené s řečovými a jazykovými rysy, abychom mohli děti včas identifikovat a poskytnout jim vhodnou pomoc, pokud si ji přejí.“

Mladí lidé, kteří koktají, hlásí zvýšenou míru šikany, sníženou účast ve výuce a více negativních vzdělávacích zkušeností. Koktání může také negativně ovlivnit pracovní příležitosti a vnímání práce, stejně jako duševní a sociální pohodu, dodává Bilow.

„Existují stovky let mylných představ o tom, co způsobuje koktání, od levorukosti přes trauma z dětství až po přehnaně ochranitelské matky,“ říká Bilow. „Náš výzkum ukazuje, že koktání je určeno geny, nikoli osobními či rodinnými slabostmi či inteligencí.“

Bylow a její dlouholetá spolupracovnice Shelly Jo Kraft, Ph.D., odborná asistentka logopedie a audiologie na Wayne State University a spoluautorka článku, začaly studovat genetiku koktavosti před více než dvěma desetiletími. Kraft ve spolupráci s kolegy z celého světa odebrala vzorky krve a slin od více než 1800 lidí, kteří koktají, v rámci Mezinárodního projektu koktavosti. Projekt však neměl dostatek účastníků k provedení rozsáhlé genomické studie (GWAS). A právě zde přišel na řadu 23andMe.

„Kamarád mi poslal obrázek průzkumu 23andMe a jedna z otázek zněla: ‚Koktali jste někdy?‘ Pomyslel jsem si: ‚Bože můj, kdybychom se k těmto informacím dostali, změnilo by to pravidla hry,‘“ říká Bilow. Výzkumníci se přihlásili a byli vybráni ke spolupráci s 23andMe. Analyzovali data z 99 776 případů – lidí, kteří na otázku ohledně koktání odpověděli „ano“ – a 1 023 243 kontrolních osob – lidí, kteří odpověděli „ne“.

Koktání obvykle začíná mezi 2. a 5. rokem věku a přibližně 80 % dětí se samo uzdraví, s terapií nebo bez ní. Chlapci a dívky koktají na začátku přibližně stejnou měrou, ale chlapci mají tendenci koktat častěji v dospívání a dospělosti (poměr přibližně 4:1), a to kvůli rozdílům v míře spontánního uzdravení mezi pohlavími. Vzhledem k tomuto rozdílu mezi pohlavími provedli vědci analýzu GWAS u osmi skupin rozdělených podle pohlaví a etnického původu a poté výsledky shrnuli v metaanalýze.

Identifikovali 57 unikátních genomových lokusů, které odpovídaly 48 genům spojeným s rizikem koktavosti. Genetické podpisy se u mužů a žen lišily, což může souviset s přetrvávající versus znovu probíhající koktavostí, vysvětluje Bilow. Odpověď „ano“ na otázku o koktavosti u dospělých pravděpodobně odráží současnou koktavost u mužů a vzpomínky na koktavost u žen, dodává.

Výzkumníci také na základě výsledků GWAS sestavili polygenní rizikové skóre pro koktavost a aplikovali ho na účastníky klinické kohorty International Stuttering Project a další kohorty s vlastním hlášením koktavosti (Add Health). Zjistili, že rizikové skóre vypočítané na základě genetických signálů u mužů, ale nikoli u žen, predikovalo koktavost u mužů i žen ve dvou nezávislých souborech dat.

„Je možné, že to, co měříme u žen v datech 23andMe, je zkresleno pamětí jinak než to, co měříme u mužů, ale s daty, která máme, to nedokážeme říct,“ říká Bilow. „Doufáme, že tyto výsledky podnítí sofistikovanější a podrobnější studie o zotavení se z koktavosti a dopadu pohlaví.“

Vědci také studovali další rysy dříve spojované s identifikovanými geny koktavosti a zjistili souvislosti s neurologickými rysy, metabolickými poruchami (obezita, endokrinní a metabolické rysy), kardiovaskulárními rysy a dalšími.

Nejvýznamnějším genomickým signálem spojeným s koktavostí u mužů byl gen VRK2, který byl také zjištěn jako nejvýznamnější v GWAS synchronizace rytmu (samostatně hlášená schopnost tleskat do rytmu) a ve studii poklesu jazykových schopností u lidí s Alzheimerovou chorobou, říká Bilow.

„Historicky jsme muzikálnost, řeč a jazyk vnímali jako tři samostatné entity, ale tyto studie naznačují, že by mohl existovat společný genetický základ – architektura mozku, která řídí muzikálnost, řeč a jazyk, může být součástí jediné dráhy,“ říká.

„Začít chápat na biochemické, molekulární a buněčné úrovni to, co z nás dělá druh – naši schopnost komunikovat – je neuvěřitelně vzrušující a doufáme, že to podnítí nový výzkum tohoto genu a jeho funkce v mozku.“

Dr. Dillon Pruitt, Ph.D., postdoktorand a spoluautor studie, sám koktá.

„Ohledně koktavosti stále existuje mnoho otázek a jako někdo, kdo jím trpí, jsem chtěl k tomuto výzkumu přispět,“ říká. „Náš výzkum ukázal, že riziko koktavosti v konečném důsledku ovlivňuje mnoho genů, a doufáme, že tyto znalosti využijeme k odstranění stigmatu spojeného s koktavostí a v budoucnu možná i k vývoji nových léčebných přístupů.“