Estos son los 4 tipos de autismo

El estudioutilizó el aprendizaje automático para analizar datos de neuroimagen recientemente disponibles.

Las personas con trastorno del espectro autista se pueden dividir en cuatro subtipos diferentes según su actividad cerebral y comportamiento, según un estudio reciente. Esto podría afectar la terapia. Estos son los 4 tipos de autismo.

El estudio, publicado en Nature Neuroscience, utilizó el aprendizaje automático para analizar datos de neuroimagen recientemente disponibles de 299 personas con autismo y 907 personas neurotípicas. Encontraron patrones de conexiones cerebrales asociadas con rasgos de comportamiento en personas con autismo (como, por ejemplo, habilidades verbales, afecto social y conductas repetitiva o estereotipadas). Confirmaron que los cuatro subgrupos de autismo también podrían replicarse en un conjunto de datos separado y demostraron que las diferencias en la expresión génica regional y las interacciones proteína-proteína explican las diferencias cerebrales y de comportamiento.

“Al igual que con muchos diagnósticos neuropsiquiátricos, las personas con trastornos del espectro autista experimentan muchos tipos diferentes de dificultades relacionada con la interacción social, la comunicación y los comportamientos repetitivos. Los científicos asumen que probablemente hay muchos tipos diferentes de trastornos del espectro autista que requieren diferentes tratamientos, pero no hay consenso sobre cómo definirlos”, dice el co-autor, el Dr. Conor Liston, profesor de psiquiatría y neurociencia en el Feil Family Brain and Mind Research Institute de Weill Cornell Medicine.

Los subtipos de autismo requieren un tratamiento diferente

Un estudio previo realizado por el Dr. Liston y sus colegas, publicados en Nature Medicine en 2017, utilizaron métodos de aprendizaje automático similares para identificar cuatro subtipos de depresión biológicamente distintos. El trabajo posterior ha demostrado que estos subgrupos responden de manera diferente a las diferentes terapias para la depresión. “Al colocar a las personas con depresión en el grupo correcto, puede asignarles la mejor terapia”, dice la autora principal, la Dra. Amanda Buch, becaria postdoctoral en neurociencia en psiquiatría en Weill Cornell Medicine.

Sobre la base de este éxito, el equipo quería averiguar si existen subgrupos similares en personas con autismo y si tienen vías genéticas diferentes. Buch explica que el autismo es un trastorno altamente hereditario, vinculado a cientos de genes, con presentaciones variables y opciones terapéuticas limitadas. Para estudiar esto, Buch fue pionera al introducir nuevos análisis para integrar datos de neuroimagen con datos de expresión génica y proteómica en el laboratorio, lo que permitió probar y desarrollar hipótesis sobre cómo interactúan las variantes de riesgo en los subgrupos de autismo.

El camino hacia la terapia personalizada

“Uno de los obstáculos en el desarrollo de terapias para el autismo es que los criterios de diagnóstico son muy amplios y, por lo tanto, se aplican a un grupo grande y fenotípicamente diverso de personas con diferentes mecanismos biológicos subyacentes”, dice Buch. “Para personalizar las terapias para personas con autismo, será importante comprender esta diversidad biológica y utilizarla de manera específica. Es difícil encontrar la terapia óptima cuando todas las personas son tratadas por igual, aunque todas sean únicas”.

Hasta hace poco, no había colecciones lo suficientemente grandes de datos de imágenes de resonancia magnética funcional de personas con autismo para realizar estudios de aprendizaje automático a gran escala, dijo Buch. Pero un gran conjunto de datos recopilados por el Dr. Adriana Di Martino, directora de investigación del Autism Center del Child Mind Institute, junto con otros colegas de todo el país, proporcionaron el gran conjunto de datos necesario para el estudio. “Nuevos métodos de aprendizaje automático que pueden manejar miles de genes, diferencias en la actividad cerebral y diversas variaciones de comportamiento hicieron posible el estudio”, dice el coautor, el Dr. Logan Grosenick, profesor asistente de neurociencia en psiquiatría en Weill Cornell Medicine.

Estos son los 4 tipos de autismo

Estos avances permitieron al equipo identificar cuatro tipos clínicamente distintos de personas con autismo. Dos de los grupos tenían una inteligencia verbal superior a la media. Un grupo también exhibió déficits severos en la comunicación social, pero comportamientos menos repetitivos, mientras que el otro grupo exhibió comportamientos más repetitivos y menos deterioro social. Las conexiones entre las partes del cerebro que procesan la información visual y ayudan al cerebro a identificar la información entrante más sorprendente fueron hiperactivas en el subgrupo con mayores impedimentos sociales. Los mismos vínculos fueron débiles en el grupo con conductas más repetitivas.

“A nivel de circuitos cerebrales, fue interesante que redes cerebrales similares estuvieran involucradas en ambos subrupos, pero las conexiones en estas redes estaban atípicamente en direcciones opuestas”, dice Buch. Los otros dos grupos tenían deficiencias sociales severas y comportamientos repetitivos, pero tenían habilidades verbales en el extremo opuesto del espectro. A pesar de algunas similitudes de comportamiento, los investigadores descubrieron patrones de conexión cerebral muy diferentes en estos dos subgrupos.

Las diferencias están en los genes

El equipo analizó la expresión génica que explicaba las conexiones cerebrales atípicas en cada subgrupo para comprender mejor qué causaba las diferencias y descubrió que muchos de estos genes se habían asociado previamente con el autismo. También analizaron las interacciones de la red entre las proteínas asociadas con las uniones cerebrales atípicas y buscaron proteínas que pudieran servir como un nodo.

La oxitocina, una proteína previamente asociada con interacciones sociales positivas, era una proteína nodal en el subgrupo de individuos con más deficiencias sociales, pero relativamente pocos comportamientos repetitivos. Los estudios han examinado el uso de oxitocina intranasal como terapia para personas con autismo con resultados mixtos, dijo Buch. Ella dice que sería interesante probar si la terapia con oxitocina es más efectiva en este subgrupo. “Puede haber un tratamiento que funcione para un subconjunto de personas con autismo, pero ese beneficio se diluirá en un estudio más grande porque no se analizan los subconjuntos”, dice Grosenick.

Subgrupos también encontrados en otros estudios

El equipo confirmó sus hallazgos utilizando un segundo conjunto de datos humanos y encontró los mismos cuatro subgrupos. Para finalizar los hallazgos del equipo, Buch realizó un análisis de minería de texto imparcial de la literatura biomédica que desarrolló, que mostró que otros estudios habían asociado de forma independiente los genes asociados con el autismo con los mismos rasgos de comportamiento asociados con los subgrupos asociados.

A continuación, el equipo estudiará estos subgrupos y los posibles tratamientos dirigidos a los subgrupos en ratones. También está en marcha una colaboración con varios otros equipos de investigación que tienen grandes conjuntos de datos humanos. El equipo también está trabajando para perfeccionar aún más sus técnicas de aprendizaje automático. “Estamos tratando de hacer que nuestro aprendizaje automático sea aún más apto para clústeres”, dice Grosenick.