Genetik bakom stamning: Största studien någonsin identifierar 57 DNA-regioner kopplade till talstörning

Den största genetiska analysen av stamning har avslöjat dess tydliga genetiska grund och identifierat neurala riskvägar. Studien, publicerad 28 juli i tidskriften Nature Genetics, använde data från mer än 1 miljon människor som genomgick genetisk testning på 23andMe Inc.

Resultaten pekar på 57 olika genomiska loci associerade med stamning och antyder en gemensam genetisk arkitektur för stamning, autism, depression och musikalitet. Dessa fynd ger en grund för vidare forskning som kan leda till tidigare identifiering eller terapeutiska framsteg i behandlingen av stamning. En bättre förståelse av orsakerna till stamning kan också bidra till att ersätta föråldrade, stigmatiserande synsätt som ofta finns i samhället.

Stamning – som kännetecknas av upprepning av stavelser och ord, förlängning av ljud och mellanrum mellan ord – är den vanligaste talstörningen och drabbar fler än 400 miljoner människor världen över, säger Jennifer (Piper) Bilow, Ph.D., chef för Vanderbilt Genetics Institute och professor i medicin vid Vanderbilt University Medical Center. Ändå är orsakerna till denna vanliga talstörning fortfarande oklara.

”Ingen förstod egentligen varför någon stammade; det var ett fullständigt mysterium. Och detsamma gäller för de flesta tal- och språkstörningar. De är djupt understuderade eftersom de vanligtvis inte leder till sjukhusvistelse, men de kan få enorma konsekvenser för människors livskvalitet”, säger Bilow, som innehar Robert A. Goodwin Jr., MD, Chair in Medicine.

"Vi behöver förstå riskfaktorerna som är förknippade med tal- och språkliga egenskaper så att vi kan identifiera barn tidigt och ge dem lämplig hjälp om de vill det."

Ungdomar som stammar rapporterar ökad mobbning, minskat deltagande i klassrummet och fler negativa utbildningserfarenheter. Stamning kan också negativt påverka anställningsmöjligheter och uppfattningar om arbete, såväl som mentalt och socialt välbefinnande, tillägger Bilow.

”Det har funnits hundratals år av missuppfattningar om vad som orsakar stamning, från vänsterhänthet till barndomstrauman och överbeskyddande mödrar”, säger Bilow. ”Vår forskning visar att stamning bestäms av gener, inte av personliga eller familjära svagheter eller intelligens.”

Bylow och hennes mångårige samarbetspartner Shelly Jo Kraft, Ph.D., biträdande professor i logopedologi och audiologi vid Wayne State University och medförfattare till artikeln, började studera stamningens genetik för mer än två decennier sedan. I samarbete med kollegor runt om i världen samlade Kraft in blod- och salivprover från mer än 1 800 personer som stammar, som en del av International Stuttering Project. Men projektet hade inte tillräckligt många deltagare för att genomföra en storskalig genomstudie (GWAS). Det var där 23andMe kom in i bilden.

”En vän skickade mig en bild från en 23andMe-undersökning, och en av frågorna var: ’Har du någonsin stammat?’ Jag tänkte: ’Herregud, om vi kunde få tillgång till den här informationen skulle det vara revolutionerande’”, säger Bilow. Forskarna ansökte och valdes ut för att samarbeta med 23andMe. De analyserade data från 99 776 fall – personer som svarade ”ja” på stamningsfrågan – och 1 023 243 kontrollpersoner – personer som svarade ”nej”.

Stamning börjar vanligtvis mellan 2 och 5 år, och cirka 80 % av barnen återhämtar sig av sig själva, med eller utan terapi. Pojkar och flickor stammar i ungefär samma takt i början, men pojkar tenderar att stamma oftare i tonåren och vuxen ålder (förhållandet cirka 4:1), på grund av skillnader i spontan återhämtningsfrekvens mellan könen. På grund av denna könsskillnad genomförde forskarna en GWAS-analys på åtta grupper uppdelade efter kön och etnicitet och samlade sedan resultaten i en metaanalys.

De identifierade 57 unika genomiska loci som motsvarade 48 gener associerade med risk för stamning. De genetiska signaturerna skilde sig mellan män och kvinnor, vilket kan vara relaterat till ihållande kontra återhämtad stamning, förklarar Bilow. Att svara "ja" på frågan om stamning hos vuxna återspeglar sannolikt nuvarande stamning hos män och minnen av stamning hos kvinnor, tillägger hon.

Forskarna konstruerade också en polygen riskpoäng för stamning baserat på GWAS-resultaten och tillämpade den på deltagare i den kliniska kohorten International Stuttering Project och en annan självrapporterad stamningskohort (Add Health). De fann att riskpoängen beräknad baserat på genetiska signaler hos män, men inte hos kvinnor, förutspådde stamning hos både män och kvinnor i två oberoende datamängder.

”Det är möjligt att det vi mäter hos kvinnor i 23andMe-datan förvrängs av minnet på ett annat sätt än vad vi mäter hos män, men vi kan inte avgöra det med de data vi har”, säger Bilow. ”Vi hoppas att dessa resultat kommer att leda till mer sofistikerade och detaljerade studier av återhämtning från stamning och könsrelaterade effekter.”

Forskarna studerade även andra egenskaper som tidigare associerats med de identifierade stamningsgenerna och fann kopplingar till neurologiska egenskaper, metabola störningar (fetma, endokrina och metabola egenskaper), kardiovaskulära egenskaper och andra.

Den viktigaste genomiska signalen i samband med stamning hos män var VRK2-genen, som också visade sig vara mest signifikant i en GWAS av rytmsynkronisering (självrapporterad förmåga att klappa i takt) och i en studie av språkförsämring hos personer med Alzheimers sjukdom, säger Bilow.

"Historiskt sett har vi tänkt på musikalitet, tal och språk som tre separata enheter, men dessa studier tyder på att det kan finnas en gemensam genetisk grund – hjärnarkitekturen som styr musikalitet, tal och språk kan vara en del av en enda signalväg", säger hon.

"Att börja förstå på biokemisk, molekylär och cellulär nivå vad som gör oss till en art – vår förmåga att kommunicera – är otroligt spännande, och vi hoppas att det kommer att stimulera ny forskning om denna gen och dess funktion i hjärnan."

Dr. Dillon Pruitt, Ph.D., postdoktor och medförfattare till studien, stammar.

”Det finns fortfarande många frågor om stamning, och som någon som har det ville jag bidra till den här forskningen”, säger han. ”Vår forskning har visat att många gener i slutändan påverkar risken för stamning, och vi hoppas kunna använda denna kunskap för att bidra till att ta bort stigmatiseringen i samband med stamning och kanske utveckla nya behandlingsmetoder i framtiden.”