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在自閉症譜系障礙中觀察到的大量行為似乎涵蓋了表面之下更深層次的基因複雜性範圍。迄今為止，針對自閉症兒童及其父母的最大規模基因研究已經找到了自閉症個體中的大量新變異。
透過研究罕見的“複製數變異”（copy number variations），即DNA片段的個體錯亂插入或缺失（每一種都發生在不到百分之一的人口中），研究人員發現了一組新的基因，這些基因在一些自閉症個體中受到影響，以及一些存在於自閉症兒童但不存在於其父母身上的突變。
加州大學洛杉磯分校大衛格芬醫學院的人類遺傳學和精神病學教授，也是這項新研究的合著者麗塔·坎託（Rita Cantor）說：“我們現在真正看到了自閉症在基因上的複雜性。”該研究於6月9日在《自然》雜誌線上發表。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
研究人員測試了來自美國、加拿大和歐洲的996名被診斷患有自閉症的兒童的血液樣本。他們將這些樣本的基因分析結果與來自父母雙方的樣本（876例）以及來自1287名歐洲血統的健康兒童的樣本進行了比較。該測試掃描了人類基因組中約1000萬個基因變異中的約100萬個。
分析結果證實了之前發現的一些與自閉症相關的複製數變異，但他們也發現了許多其他基因（SHANK2、SYNGAP1、DLGAP2和X染色體相關的DDX53-PTCHD1基因座），這些基因中的突變似乎與自閉症有關。該小組還發現，5.7%的自閉症兒童的變異並非來自其父母的DNA，這表明這些複製錯誤源於卵子和/或精子中的突變。
西蒙·格雷戈裡（Simon Gregory）說，儘管“基因組重排已經與自閉症聯絡了一段時間”，但發現更多的新變化“對於該領域來說非常令人興奮”，他是杜克大學人類遺傳學中心醫學遺傳學副教授，但未參與這項研究。
這些新發現來自自閉症基因組計劃聯盟的工作，該聯盟是由來自19個國家的50多個機構的約120名科學家組成的合作組織，這只是眾多研究自閉症根源的團體之一。
位置，位置，位置
人類變異取決於基因組中隨機突變的集合，從而導致外觀和行為的差異。
坎託指出：“雖然我們所有人都在DNA中攜帶複製數變異，但我們中的許多人並沒有患上自閉症。”她說，自閉症似乎部分是“複製數變異擊中位置”的結果，而不是變異的總數。如果複製數變異擾亂某些基因，則更可能導致自閉症。
坎託解釋說：“自閉症兒童的複製數變異中基因受干擾的程度比未患自閉症的兒童高20%。”但這項新研究強調了複製數變異和可能在自閉症個體中受到影響的基因的可變性。
大約10%到15%的自閉症患者患有與已知的單基因突變相關的疾病，例如脆性X綜合徵或染色體異常。但更多的人可能擁有一系列罕見的或獨特的尚未解碼的基因變異，這些變異促成了他們的病情。
坎託說：“現在我們看到，也許個體因素本身比我們預期的更罕見。”
混亂中的模式
格雷戈裡說，鑑於自閉症人群中每種複製數變異和基因缺陷的罕見性，“很難說其中任何一種單獨都能導致疾病的發展。”
他指出，由於潛在因素的數量驚人，例如複製數變異、點突變和表觀遺傳（遺傳突變）因素都與自閉症有關，因此找到共同通路非常重要，“因為中斷這些通路的機制在個體之間可能有所不同。”
儘管如此，研究人員在梳理受干擾的基因和通路方面正在取得進展。新研究中強調的許多基因屬於某些類別，例如大腦中的細胞訊號傳導，這可能在自閉症中常見的發育障礙中發揮作用。
研究人員還發現，自閉症兒童中許多受干擾的基因與被診斷為智力障礙的兒童中的基因相同。格雷戈裡說，這種重疊“並不令人驚訝”，他指出，就大腦訊號傳導和發育而言，基因相似性具有“生物學意義”。
坎託指出：“不同疾病之間劃定的界限與易患這些疾病的基因無關。”她解釋說，兩個孩子可能表現出非常相似的行為模式，但卻有截然不同的複製數變異組合，反之亦然。正式的疾病劃分主要基於基於行為的診斷，但對這些劃分背後的基因模式的深入瞭解表明，病因範圍要複雜得多。
因素的組合
雙胞胎研究表明，同卵雙胞胎（他們共享相同的基因）比異卵雙胞胎更可能同時患上這種疾病，這表明“這種疾病有很大的遺傳成分”，坎託說。然而，來自其他領域的研究正在探索其他潛在的成分，包括可能的表觀遺傳和環境風險因素。
坎託解釋說：“這太複雜了，不僅僅是一個基因中發生的事情，而是圍繞它的基因組合——也許還有環境。”“從某種意義上說，這只是冰山一角。”
未參與這項工作的研究人員讚揚了這項研究的規模和範圍，認為它是獲得自閉症基因聯絡更全面圖景的一種手段。多蘿西·格萊斯（Dorothy Grice）是哥倫比亞大學和紐約州精神病學研究所的臨床兒童精神病學副教授，她在電子郵件中指出：“只有透過大型基因研究（例如這項研究），我們才能識別出與這種疾病相關的其他罕見變異。”
這項新研究背後的研究人員指出，儘管這項研究規模很大，但新的基因發現可能僅解釋了自閉症基因根源的約3%。
許多科學家認為，甚至需要更大規模的研究：坎託說，需要進行規模擴大10倍的研究——對10,000名自閉症兒童和儘可能多的對照組進行抽樣——以檢視結果是否在更大的人群中重複出現，並發現新的罕見基因變異，這些變異幾乎肯定會出現。格萊斯解釋說，使用高通量全基因組測序也將是尋找與自閉症相關的其他型別基因變異的關鍵。
治癒方法未知
自閉症譜系障礙日益明顯的複雜性意味著，像某些疾病那樣，針對單一基因或點突變進行治療不太可能對許多個體有所幫助。
坎託說：“我認為治療或藥物必須解決一類問題，可能不是針對單個基因。”她指出，研究人員還需要開始更深入地研究個體複製數變異和受干擾的基因，以瞭解它們可能如何導致自閉症。
但持續的測試和更大規模的基因研究可能會幫助研究人員建立更完整的基因錯誤圖譜，這些錯誤導致了自閉症病例，這最終可能會為治療或治癒指明方向。格萊斯寫道，一些與自閉症相關的疾病，如脆性X綜合徵和雷特綜合徵，已經有正在臨床研究中的療法。
除了可能為治療指明方向外，未來的研究可能會帶來更先進的技術診斷。坎託說：“總有一天，當我們知道真正的基因是什麼時……我們可以在孩子出生時獲得他們的DNA”，並測試可能的基因危險訊號。
然而，格雷戈裡認為，由於自閉症的基因特徵被證明比之前認為的還要罕見，因此針對關鍵變異的簡單測試可能不如在其他疾病中那麼有用。他預見到“一系列測試”，包括基因、基因組和表觀遺傳測試。他指出，儘管改進診斷很困難，但改進診斷是關鍵，因為“您越早診斷出自閉症”，他們的最終結果就越好。