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在自闭症谱系障碍中观察到的大量行为似乎涵盖了表面之下更深层次的基因复杂性范围。迄今为止，针对自闭症儿童及其父母的最大规模基因研究已经找到了自闭症个体中的大量新变异。
通过研究罕见的“拷贝数变异”（copy number variations），即DNA片段的个体错乱插入或缺失（每一种都发生在不到百分之一的人口中），研究人员发现了一组新的基因，这些基因在一些自闭症个体中受到影响，以及一些存在于自闭症儿童但不存在于其父母身上的突变。
加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的人类遗传学和精神病学教授，也是这项新研究的合著者丽塔·坎托（Rita Cantor）说：“我们现在真正看到了自闭症在基因上的复杂性。”该研究于6月9日在《自然》杂志在线发表。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
研究人员测试了来自美国、加拿大和欧洲的996名被诊断患有自闭症的儿童的血液样本。他们将这些样本的基因分析结果与来自父母双方的样本（876例）以及来自1287名欧洲血统的健康儿童的样本进行了比较。该测试扫描了人类基因组中约1000万个基因变异中的约100万个。
分析结果证实了之前发现的一些与自闭症相关的拷贝数变异，但他们也发现了许多其他基因（SHANK2、SYNGAP1、DLGAP2和X染色体相关的DDX53-PTCHD1基因座），这些基因中的突变似乎与自闭症有关。该小组还发现，5.7%的自闭症儿童的变异并非来自其父母的DNA，这表明这些拷贝错误源于卵子和/或精子中的突变。
西蒙·格雷戈里（Simon Gregory）说，尽管“基因组重排已经与自闭症联系了一段时间”，但发现更多的新变化“对于该领域来说非常令人兴奋”，他是杜克大学人类遗传学中心医学遗传学副教授，但未参与这项研究。
这些新发现来自自闭症基因组计划联盟的工作，该联盟是由来自19个国家的50多个机构的约120名科学家组成的合作组织，这只是众多研究自闭症根源的团体之一。
位置，位置，位置
人类变异取决于基因组中随机突变的集合，从而导致外观和行为的差异。
坎托指出：“虽然我们所有人都在DNA中携带拷贝数变异，但我们中的许多人并没有患上自闭症。”她说，自闭症似乎部分是“拷贝数变异击中位置”的结果，而不是变异的总数。如果拷贝数变异扰乱某些基因，则更可能导致自闭症。
坎托解释说：“自闭症儿童的拷贝数变异中基因受干扰的程度比未患自闭症的儿童高20%。”但这项新研究强调了拷贝数变异和可能在自闭症个体中受到影响的基因的可变性。
大约10%到15%的自闭症患者患有与已知的单基因突变相关的疾病，例如脆性X综合征或染色体异常。但更多的人可能拥有一系列罕见的或独特的尚未解码的基因变异，这些变异促成了他们的病情。
坎托说：“现在我们看到，也许个体因素本身比我们预期的更罕见。”
混乱中的模式
格雷戈里说，鉴于自闭症人群中每种拷贝数变异和基因缺陷的罕见性，“很难说其中任何一种单独都能导致疾病的发展。”
他指出，由于潜在因素的数量惊人，例如拷贝数变异、点突变和表观遗传（遗传突变）因素都与自闭症有关，因此找到共同通路非常重要，“因为中断这些通路的机制在个体之间可能有所不同。”
尽管如此，研究人员在梳理受干扰的基因和通路方面正在取得进展。新研究中强调的许多基因属于某些类别，例如大脑中的细胞信号传导，这可能在自闭症中常见的发育障碍中发挥作用。
研究人员还发现，自闭症儿童中许多受干扰的基因与被诊断为智力障碍的儿童中的基因相同。格雷戈里说，这种重叠“并不令人惊讶”，他指出，就大脑信号传导和发育而言，基因相似性具有“生物学意义”。
坎托指出：“不同疾病之间划定的界限与易患这些疾病的基因无关。”她解释说，两个孩子可能表现出非常相似的行为模式，但却有截然不同的拷贝数变异组合，反之亦然。正式的疾病划分主要基于基于行为的诊断，但对这些划分背后的基因模式的深入了解表明，病因范围要复杂得多。
因素的组合
双胞胎研究表明，同卵双胞胎（他们共享相同的基因）比异卵双胞胎更可能同时患上这种疾病，这表明“这种疾病有很大的遗传成分”，坎托说。然而，来自其他领域的研究正在探索其他潜在的成分，包括可能的表观遗传和环境风险因素。
坎托解释说：“这太复杂了，不仅仅是一个基因中发生的事情，而是围绕它的基因组合——也许还有环境。”“从某种意义上说，这只是冰山一角。”
未参与这项工作的研究人员赞扬了这项研究的规模和范围，认为它是获得自闭症基因联系更全面图景的一种手段。多萝西·格莱斯（Dorothy Grice）是哥伦比亚大学和纽约州精神病学研究所的临床儿童精神病学副教授，她在电子邮件中指出：“只有通过大型基因研究（例如这项研究），我们才能识别出与这种疾病相关的其他罕见变异。”
这项新研究背后的研究人员指出，尽管这项研究规模很大，但新的基因发现可能仅解释了自闭症基因根源的约3%。
许多科学家认为，甚至需要更大规模的研究：坎托说，需要进行规模扩大10倍的研究——对10,000名自闭症儿童和尽可能多的对照组进行抽样——以查看结果是否在更大的人群中重复出现，并发现新的罕见基因变异，这些变异几乎肯定会出现。格莱斯解释说，使用高通量全基因组测序也将是寻找与自闭症相关的其他类型基因变异的关键。
治愈方法未知
自闭症谱系障碍日益明显的复杂性意味着，像某些疾病那样，针对单一基因或点突变进行治疗不太可能对许多个体有所帮助。
坎托说：“我认为治疗或药物必须解决一类问题，可能不是针对单个基因。”她指出，研究人员还需要开始更深入地研究个体拷贝数变异和受干扰的基因，以了解它们可能如何导致自闭症。
但持续的测试和更大规模的基因研究可能会帮助研究人员建立更完整的基因错误图谱，这些错误导致了自闭症病例，这最终可能会为治疗或治愈指明方向。格莱斯写道，一些与自闭症相关的疾病，如脆性X综合征和雷特综合征，已经有正在临床研究中的疗法。
除了可能为治疗指明方向外，未来的研究可能会带来更先进的技术诊断。坎托说：“总有一天，当我们知道真正的基因是什么时……我们可以在孩子出生时获得他们的DNA”，并测试可能的基因危险信号。
然而，格雷戈里认为，由于自闭症的基因特征被证明比之前认为的还要罕见，因此针对关键变异的简单测试可能不如在其他疾病中那么有用。他预见到“一系列测试”，包括基因、基因组和表观遗传测试。他指出，尽管改进诊断很困难，但改进诊断是关键，因为“您越早诊断出自闭症”，他们的最终结果就越好。