Во 2006 година јапонскиот научник д-р Шиња Јаманака воведе нов метод за „репрограмирање“ на возрасни клетки во состојба слична на ембрион. Тоа го револуционизира светот на матичните клетки.

Ова откритие, за таканаречените индуцирани плурипотентни матични клетки, му донесе Нобелова награда шест години подоцна. Но неговиот пробив имаше огромно влијание и во едно сосема друго поле - аутизмот, поточно во обидите да се разбере неговата биолошка основа.

Во првата деценија од 21 век генетското секвенционирање почна да открива како мали разлики во човечкиот генетски код можат да влијаат врз развојот на мозокот.

Денес знаеме дека најголемиот дел од случаите на аутизам произлегуваат од комбинираното дејство на стотици или илјадници мали генетски варијанти, наследени од двајцата родители. Но во околу 20 отсто од случаите причината се ретки генетски мутации со многу силно влијание. Досега се познати најмалку 100 такви мутации.

Бидејќи овие ретки мутации најчесто доведуваат до тешки интелектуални попречувања и други сериозни состојби, тие денес често се опишуваат како „длабок аутизам“. Сепак, долго време било речиси невозможно прецизно да се разбере како овие генетски варијанти влијаат врз мозокот во развој.

 „Знаеме дека основите на нарушувањата од спектарот на аутизам најверојатно се формираат за време на феталниот развој, а мозокот е особено тежок орган за пристап во таа фаза“, вели Гаја Новарино од Институтот за наука и технологија во Австрија.

Но откритието на Јаманака понуди решение. Во последната деценија професорот Серџиу Пашка од „Стенфорд“ почнал да користи индуцирани плурипотентни матични клетки за да ги претвори крвните клетки од луѓе со „длабок аутизам“ во мозочни клетки во лабораторија.

Така може да се следи нивниот развој надвор од телото. Овие структури се нарекуваат „церебрални органоиди“.

Повеќе органоиди може да се спојат во „асемблоиди“, кои претставуваат модели на мозочни мрежи што се развиваат слично како во вистинскиот мозок. Иако тие не се вистински мозоци (немаат крвни садови, ниту имунолошки систем), им овозможуваат на научниците да видат како одредени мутации влијаат врз развојот на мозочните мрежи.

„Аутизмот најверојатно е нарушување на мозочните мрежи. За да го разбереш тоа, мораш да го моделираш надвор од телото“, вели Пашка.

Како се создаваат врските во мозокот?

Пашка работел со состојба наречена Тимоти синдром - редок тип на длабок аутизам со епилепсија и срцеви проблеми. Се работи за мутација што влијае врз протокот на калциум во клетките, кој е клучен за формирање врски во мозокот.

Со создавање органоиди со оваа мутација, научниците откриле дека калциумските канали остануваат отворени предолго, што доведува до прекумерна количина калциум во клетките. Потоа се поставило прашањето: „Што значи тоа во реалноста?“

Користејќи асемблоиди од различни типови мозочни клетки, тие откриле дека ова влијае врз движењето на интерневроните - клетки што се клучни за создавање сложени мозочни мрежи. Овие клетки не стигнувале правилно до својата позиција и не се поврзувале нормално со другите клетки.

Ова довело до нарушување во комуникацијата во мозочниот кортекс.

Ова откритие довело до развој на лек што се обидува да ја поправи оваа дисфункција, и во 2026 година ќе се тестира кај деца со Тимоти синдром.

Гените се важни за аутизмот, но не се единствениот фактор. Ризикот може да се зголеми и од инфекции за време на бременост, загадување на воздухот, пестициди и компликации при раѓање.

Научниците се обидуваат да најдат заеднички биолошки „потпис“ кој би ги објаснил различните форми на аутизам. Една теорија вели дека проблемот е во рамнотежата меѓу „возбудливите“ и „инхибиторните“ сигнали во мозокот. Но ова не е едноставно објаснување бидејќи различни студии даваат спротивни резултати.

Во 2026 година истражувачи направиле органоиди од клетки на лица со осум различни генетски варијанти поврзани со аутизам.

Тие ги следеле 100 дена и ги споредувале со органоиди од невротипични лица.

Иако секој модел на почеток бил различен, подоцна се појавиле заеднички модели во развојот на невроните и формирањето синапси.

Откриен е и специфичен „модул“ од гени што е поактивен во раниот развој на мозокот кај аутизам. Овој модул влијае врз развојот на невроните и врз тоа како ДНК се „отвора“ за читање.

„Гените не работат сами. Тие функционираат во мрежи“,  вели професорот Даниел Гешвинд.

Пашка сега користи КРИСПР-технологија за да создаде органоиди со околу 100 различни генетски варијанти поврзани со аутизам. Целта е да се види дали сите тие мутации влијаат врз исти биолошки патеки. Ако тоа се потврди, може да се отвори нов пат за лекување.

Но, многу луѓе со аутизам сметаат дека тоа е дел од нивниот идентитет, а не состојба што треба да се „поправа“. Исто така, постојат стравувања дека истражувањата може да доведат до генетски тестови за аутизам во бременост. Но засега такви тестови не постојат.

Истражувачите нагласуваат дека третманите се насочени само кон најтешките форми на аутизам, каде што луѓето имаат сериозни попречувања и зависат од грижа цел живот.