Autisme dan Perannya dalam Evolusi Manusia

Ketika kita berbicara mengenai autisme, kita sering kali berpandagan negatif terhadapnya, dan tidak jarang kita menggolongkannya sebagai gangguan jiwa. Tapi kita juga sering menjumpai orang yang mengidap autisme memiliki kemampuan yang spesial--- seperti kemampuan artistik alami atau ingatan yang luar biasa, ada juga yang memiliki kemampuan dalam bidang teknik, matematika, dan peningkatan fokus pada detail yang diatas orang pada umumnya

Isaac Newton, salah satu ilmuwan yang mengidap autisme, sumber gambar: pmb_itats

Mutasi Gen akibat Autisme

Ryan Doan, peneliti fakultas kedokteran anak di Boston Children's, Walsh dan rekan-rekannya menggunakan berbagai teknik genetika untuk memeriksa HARs dan pola mutasi dalam HARs(human accelerated regions)  pada populasi manusia yang beragam dan sehat (menggunakan basis data yang ada) serta pada dua populasi anak dengan spektrum gangguan autisme. 

Selain gen pengkode protein, mereka menyurvei urutan DNA noncoding, yang mengatur aktivitas gen, dan mencoba mengidentifikasi gen mana yang diatur oleh urutan-urutan ini. Mereka juga mencari bukti aktivitas HAR di otak.

"Kami menemukan bahwa sebagian besar wilayah HAR mengandung DNA penguat atau pengatur," kata Doan. "Lebih dari 40 persen HAR tersebut memiliki aktivitas pengatur apa pun di otak---jauh lebih banyak daripada yang kita harapkan secara kebetulan."

Secara total, para peneliti mengidentifikasi sekitar dua puluh mutasi dalam HAR yang tampaknya memiliki peran penting dalam struktur dan fungsi otak. Beberapa HAR, misalnya, mengandung wilayah yang mengatur proses neurodevelopmental yang telah berbeda antara manusia dan simpanse, seperti perkembangan sinaps.

Para peneliti kemudian melihat data urutan genom dari 2.100 anak-anak Amerika dengan spektrum gangguan autisme dari Simons Simplex Collection.

Mereka menemukan bahwa anak-anak ini 6,5 kali lebih mungkin daripada saudara sehat untuk mengandung duplikasi atau penghapusan de novo (tidak diwariskan) dari HAR. Secara total, mereka memperkirakan bahwa mutasi dalam HAR menyumbang 1-2 persen dari kasus spektrum gangguan autisme dengan memberi anak-anak terlalu banyak atau terlalu sedikit gen atau pengatur.

"Penelitian ini menggabungkan studi evolusi dan studi penyakit neurologis." --Christopher A. Walsh

Tim juga melihat anak-anak dengan spektrum gangguan autisme dari 218 keluarga di Timur Tengah di mana orangtua saling berhubungan, biasanya sebagai sepupu pertama, meningkatkan kemungkinan gangguan resesif.

Anak-anak dengan spektrum gangguan autisme memiliki 43 persen lebih banyak mutasi resesif di HAR dibandingkan dengan anak-anak yang tidak terpengaruh. Secara total, para peneliti memperkirakan bahwa 5 persen anak-anak ini memiliki mutasi resesif di HAR yang terkait dengan fungsi otak dan kemungkinan menyebabkan penyakit.

"Bukti mutasi resesif di HAR terbesar untuk HAR yang aktif di otak," kata Doan. "Ini menunjukkan bahwa HAR yang aktif dalam perkembangan otak adalah yang berkontribusi pada autisme."

Fakta bahwa banyak mutasi HAR yang terkait dengan spektrum gangguan autisme memengaruhi urutan DNA noncoding, terutama penguat gen, menunjukkan bahwa spektrum gangguan autisme terkadang disebabkan oleh tingkat atau pola ekspresi gen yang terganggu di otak yang mungkin dapat diintervensi, menurut Walsh.

"Kita tahu dari model hewan bahwa stimulasi lingkungan intensif dapat meningkatkan ekspresi gen, dan pelatihan intensif seringkali bermanfaat bagi anak-anak dengan spektrum autisme," katanya. "Urutan noncoding mengontrol tingkat ekspresi gen, yang menunjukkan bahwa banyak gen masih baik---jika saja ada cara untuk mengaktifkannya."

Namun, implikasi evolusi dari penelitian ini adalah yang paling menarik Walsh dan rekan-rekannya.

"Penelitian ini menggabungkan studi evolusi dan studi penyakit neurologis," kata Walsh. "Mempelajari jenis mutasi dalam HAR yang menyebabkan gangguan neurodevelopmental seperti spektrum gangguan autisme dapat memberi tahu kita tentang jenis perubahan yang menyebabkan kita memiliki otak yang berbeda dari hewan lain. Simpanse adalah makhluk sosial, tetapi mereka berbeda dari manusia. Mereka tidak tinggal di kota padat berpenduduk satu juta orang. Itu memerlukan perilaku sosial yang luar biasa."