Был проведен скрининг вариантов кодирующего контента генома на представительной когорте из 189 детей в возрасте 3-10 лет, имеющих в анамнезе диагноз Расстройство аутистического спектра (РАС), поставленный врачем-психиатром. Основной целью скрининга являлось установление популяционно- специфических (или наиболее распространенных) геномных вариантов у российских детей с РАС. Таковые, при дальнейшей проверке их патогенности и возможного каузативного эффекта на фенотип, могли бы являться основой для разработки генетических маркеров РАС, с одной стороны, и основой для моделирования индуцированных данными вариантами нарушений в полногеномных профилях экспрессии генов в тканях ЦНС при РАС. Полноэкзомное обследование детей осуществлялось на основе платформы Illumina TruSeq Exome. На данном этапе завершен предварительный анализ данных, для которого использовались стандартные методы приоритезирования мутаций на основе аннотирования в публичные банки данных и фильтрации геномных вариантов на основе их распространенности, патогенности (на основе интегративного алгоритма предсказания вредности мутаций CADD; https://cadd.gs.washington.edu). Анализ проводился (1) в контексте известных на сегодня генных нарушений, ассоциированных с РАС—на основе материалов банка данных SFARI (https://www.sfari.org/), и (2) в контексте распространенности выявленных в когорте детей с РАС вариантов генома в генеральной популяции—на основе популяционных данных БД ExAC (http://exac.broadinstitute.org/) и gnomAD (https://gnomad.broadinstitute.org/) о частотах альтернативных вариантов в европейском населении (финского и нефинского происхождения как они представлены в соответствующих БД); рассматривались редкие варианты (MAF < 0.05). (1) Было показано, что исследованная когорта характеризуется высокой нагрузкой патогенных мутаций в генах, известных в ассоциации с РАС. Так, в индивидуальных геномах детей были обнаружены от 1 до 19 патогенных мутаций в гомозиготном состоянии в 319 из 830 генов, на сегодня достаточно надежно ассоциированных с РАС (см. SFARI; Human Gene Module). (2) Были выявлены редкие в генеральной популяции варианты, но распространенные с чрезвычайно высокой частотой в когорте российских детей с РАС—q = 0.25, т.е. каждый четвертый обследованный ребенок являлся носителем данной мутации. Всего таких вариантов было выявлено 596 в 220 генах, из них только 12 генов были ранее отмечены в ассоциации с РАС (см. Рис. 1 Приложения). При этом, среди 220 выявленных генов в наибольшей степени представлены таковые, вовлеченные в иммунный ответ, включая гены основного комплекса гистосовместимости HLA, как это показывает приоритезация генов в контексте фенотипа (Рис. 2 Приложения) и в контексте обогащенности генной сети функциональными группами (Рис. 3 Приложения). Это в высокой степени соответствует достаточно известному и многократно подтвержденному в литературе наблюдению о том, что структурные нарушения в иммунных генах и нарушения в системах их регуляции в высокой степени вовлечены в РАС (McAllister, 2017; Meltzer & Van de Water, 2017; Michel, Schmidt, & Mirnics, 2012). (3) Было проведено фенотип-децентрированное исследование 220 генов, несущих редкие в генеральной популяции и распространенные в исследованной когорте мутации, в контексте их функциональной значимости для развития ЦНС, а именно кластеризация генов в терминах соответствующих генных онтологий (GO; http://geneontology.org/). Обнаружено 16 таких генов, относящихся к GO, связанных с развитием головного мозга (Таблица 1 Приложения). При этом один из них – GPRIN2 (G Protein- Regulated Inducer Of Neurite Outgrowth 2) имеет на порядок величины большее количество мутаций (n = 16) по сравнению с остальными (n = 1-2), при достаточно небольшой длине гена в 12985 нуклеотидов [chr10:46,543,963- 46,556,947(GRCh38/hg38)]. GPRIN2 ранее не отмечался в ассоциации с РАС, этот ген- кандидат является новым для мирового поля исследования генетики аутизма. В исследованной когорте значительно преобладают альтернативные варианты, при этом ни один из них не отмечен в опубликованных популяционных БД (Рис. 4 Приложения). Функции GPRIN2 недостаточно хорошо изучены, однако, предполагается, что он может быть вовлечен в рост нейритов — отростков аксонов. Как следствие, его вовлеченность в РАС может быть обоснованно предположена. Данная находка рассматривается как предварительная, требующая независимой валидации, как подтверждения мутаций альтернативными методами геномного анализа (целевое секвенирование, либо ПЦР), так и дополнительной аннотации вариантов к более популяционно- специфической контрольной когорте из российской генеральной популяции. Последнее предполагается осуществить с помощью коллаборации с научными коллективами РФ, проводящими полногеномный анализ популяционных данных населения России. В контексте реализуемого проекта, нацеленного на реконструкцию полногеномных профилей экспрессии генов в тканях ЦНС при аутизме, предполагаемых к изучению на основе нейрональных моделей in vitro был проведен анализ выявленных 220 генов с точки зрения их значимости для регуляции транскрипции. С этой целью было проведено аннотирование этих генов к соответствующей генной онтологии – GO: GO:0006355:regulation of transcription, DNA-templated. Было выявлено 33 таких гена (полный список представлен на Рис. 5 Приложения), два из которых– ATRX и SETBP1, являются известными кандидатами, ассоциированными с РАС. Полученные данные будут использованы для выбора индивидов на забор ткани для нейрональных моделей, при котором приоритет будет отдаваться геномам со специфическими для российской популяции РАС генетическими вариантами генов-кандидатов РАС и генов, контролирующих регуляторные каскады экспрессии.