基因组16p11.2区域的变异与自闭症谱系障碍．虽然在这个区域有基因缺失的人有更大的头(大头畸形)，而有基因重复的人有更小的头(小头畸形)，但这两种变异类型都会影响大脑的发育和功能。
为了研究这些变异的影响，并寻找将其影响最小化的方法，加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员正在使用大脑类器官——在实验室中从携带16p11.2变异的人身上生成的微小3D细胞模型。
该杂志上发表的一项研究描述了这种类器官《分子精神病学》模拟了人类大脑大小的差异。他们还揭示了有关基因组16p11.2区域被破坏时发生故障的分子机制的新信息，为潜在的治疗干预提供了新的机会。
加州大学圣地亚哥分校医学院精神病学副教授、资深作者莉莉娅·亚库切娃博士说:“因为我们的类器官概括了患者的头部大小，这告诉我们这可能是一个有用的模型。”“我们需要更好的模型来研究自闭症谱系障碍，特别是在胎儿发育期间。”
Iakoucheva和Alysson Muotri博士一起领导了这项研究，Alysson Muotri博士是加州大学圣地亚哥医学院的儿科和细胞分子医学教授。
大脑类器官是使用诱导多能干细胞创建的，这些干细胞来自具有16p11.2基因组变异的人，其中3人有缺失，3人有重复，3人无变异对照。研究人员从每个人身上获取了一个皮肤样本，给皮肤细胞注入分子鸡尾酒，将其转化为干细胞，然后对干细胞进行处理，使其变成脑细胞，保留每个患者独特的遗传背景。
类器官显示，RhoA——一种在许多基本细胞功能中起重要作用的蛋白质，如发育和运动——在16p11.2缺失和16p11.2重复的类器官中比在没有这些变异的类器官中更活跃。过度活跃的RhoA会导致神经元迁移减慢，而神经元迁移是脑细胞在成年后到达正常胎儿发育和功能所需位置的过程。
当研究小组抑制自闭症样类器官中的RhoA时，神经元迁移恢复到对照类器官中的水平。
Muotri也是加州大学圣地亚哥分校干细胞项目的负责人，也是桑福德再生医学联盟的成员，他说:“我们的工作为治疗性地操纵RhoA途径提供了可能性。”“同样的通路也可能在其他患有大头畸形或小头畸形的自闭症谱系障碍患者身上受损。”考虑到这一点，我们可能会帮助数百万患者。”
类器官并不是大脑的完美复制品。它们缺乏与其他器官系统(如血管)的连接，因此不能包含完整的人类生物学。此外，直接添加了在脑类器官上测试的治疗方法。它们不需要穿过血脑屏障，这是一种特殊的血管，可以让大脑在很大程度上免受微生物和毒素的侵害。
该团队计划在具有16p11.2变异或过度活跃RhoA的小鼠模型中进一步测试RhoA抑制剂，以了解其逆转与自闭症谱系障碍相关缺陷的能力。
合著者包括:Jorge Urresti、Pan Zhang、Patricia Moran-Losada、Priscilla negrees、Cleber Trujillo、Danny Antaki、Megha Amar、Kevin Chau、Akula Bala Pramod、Leon Tejwani、Sarah Romero和Jonathan Sebat，他们都来自加州大学圣地亚哥分校;南京Yu, Jolene Diedrich和John Yates III，来自斯克里普斯研究所。
