Autism spectrum disorder: molecular profiling analysis and identification of candidate genes through complex Systems Biology approaches

Abstract

Los trastornos del espectro autista (TEA) engloban una amplia gama de afecciones neurológicas y del desarrollo caracterizadas por alteraciones en las habilidades sociales, conductas repetitivas, habla y comunicación no verbal. Existen muchos subtipos de autismo, influenciados por una combinación de factores genéticos, neurológicos, inmunológicos y ambientales y frecuentemente acompañados de una carga sustancial de comorbilidad. La gran variabilidad clínica y etiológica entre los individuos con TEA hace que la biología de sistemas sea el enfoque más prometedor en la búsqueda de tratamientos eficaces. En esta tesis doctoral se exploran diferentes estrategias de biología de sistemas para descifrar la heterogeneidad clínica y neurobiológica del autismo mediante la búsqueda de genes candidatos. Nuestro objetivo es desentrañar la complejidad de los mecanismos neurológicos subyacentes a los TEA, sus comorbilidades y las posibles limitaciones evolutivas diferenciadoras, para identificar nuevos genes y rutas biológicas clave en los resultados funcionales, contribuyendo al avance de la medicina personalizada.

Autism spectrum disorders (ASD) encompass a wide range of neurological and developmental conditions characterized by alterations in social skills, repetitive behaviors, speech and nonverbal communication. There are many subtypes of autism, influenced by a combination of genetic, neurological, immunological and environmental factors and often accompanied by a substantial burden of comorbidity. The enormous clinical and etiological variability among individuals with ASD makes systems biology the most promising approach in the search for effective treatments. In this doctoral thesis different strategies of the emerging field of systems biology are explored to better understand the clinical and neurobiological heterogeneity of autism by using genome-wide search for autism candidate genes. Our goal is to disentangle the complexity of ASD underlying neurological mechanisms, overlapping genes, comorbidities and differential evolutionary constraints, in order to identify novel genes and biological pathways that may specifically impact functional outcomes, contributing to advance in the field of personalized medicine.