Genetika gagap: Studi terbesar yang pernah ada mengidentifikasi 57 wilayah DNA yang terkait dengan gangguan bicara

Analisis genetik terbesar tentang gagap telah mengungkap dasar genetiknya yang jelas dan jalur risiko saraf yang tepat. Studi yang diterbitkan 28 Juli di jurnal Nature Genetics ini menggunakan data dari lebih dari 1 juta orang yang menjalani tes genetik di 23andMe Inc.

Hasilnya menunjukkan 57 lokus genomik berbeda yang terkait dengan gagap dan menunjukkan arsitektur genetik yang sama untuk gagap, autisme, depresi, dan musikalitas. Temuan ini memberikan dasar bagi penelitian lebih lanjut yang dapat mengarah pada identifikasi dini atau kemajuan terapeutik dalam penanganan gagap. Pemahaman yang lebih baik tentang penyebab gagap juga dapat membantu menggantikan pandangan usang dan menstigmatisasi yang sering ada di masyarakat.

Gagap—yang ditandai dengan pengulangan suku kata dan kata, pemanjangan bunyi, dan celah antarkata—merupakan gangguan bicara yang paling umum, memengaruhi lebih dari 400 juta orang di seluruh dunia, kata Jennifer (Piper) Bilow, Ph.D., direktur Vanderbilt Genetics Institute dan profesor kedokteran di Vanderbilt University Medical Center. Namun, penyebab gangguan bicara yang umum ini masih belum jelas.

"Tidak ada yang benar-benar mengerti mengapa seseorang gagap; itu benar-benar misteri. Hal yang sama berlaku untuk sebagian besar gangguan bicara dan bahasa. Gangguan ini masih sangat kurang diteliti karena biasanya tidak mengakibatkan rawat inap, tetapi dapat berdampak besar pada kualitas hidup seseorang," kata Bilow, yang memegang Robert A. Goodwin Jr., MD, Chair di bidang Kedokteran.

"Kita perlu memahami faktor risiko yang berkaitan dengan karakteristik bicara dan bahasa anak agar kita dapat mengidentifikasi anak sejak dini dan memberikan bantuan yang tepat jika mereka membutuhkannya."

Remaja yang gagap melaporkan peningkatan tingkat perundungan, penurunan partisipasi di kelas, dan pengalaman pendidikan yang lebih negatif. Gagap juga dapat berdampak negatif pada peluang kerja dan persepsi terhadap pekerjaan, serta kesejahteraan mental dan sosial, tambah Bilow.

"Sudah ada ratusan tahun kesalahpahaman tentang penyebab gagap, mulai dari kidal, trauma masa kecil, hingga ibu yang terlalu protektif," kata Bilow. "Penelitian kami menunjukkan bahwa gagap ditentukan oleh gen, bukan oleh kelemahan atau kecerdasan pribadi atau keluarga."

Bylow dan kolaborator lamanya, Shelly Jo Kraft, Ph.D., asisten profesor patologi wicara-bahasa dan audiologi di Wayne State University sekaligus rekan penulis makalah ini, mulai mempelajari genetika gagap lebih dari dua dekade lalu. Bekerja sama dengan rekan-rekan di seluruh dunia, Kraft mengumpulkan sampel darah dan air liur dari lebih dari 1.800 orang yang gagap sebagai bagian dari Proyek Gagap Internasional. Namun, proyek tersebut tidak memiliki cukup peserta untuk melakukan studi genomik skala besar (GWAS). Di sinilah 23andMe berperan.

"Seorang teman mengirimkan foto survei 23andMe kepada saya, dan salah satu pertanyaannya adalah, 'Pernahkah Anda gagap?' Saya berpikir, 'Ya ampun, seandainya kita bisa mengakses informasi ini, pasti akan sangat berpengaruh,'" ujar Bilow. Para peneliti mendaftar dan terpilih untuk berkolaborasi dengan 23andMe. Mereka menganalisis data dari 99.776 kasus — orang yang menjawab "ya" untuk pertanyaan tentang gagap — dan 1.023.243 kontrol — orang yang menjawab "tidak."

Gagap biasanya dimulai antara usia 2 dan 5 tahun, dan sekitar 80% anak akan pulih dengan sendirinya, dengan atau tanpa terapi. Anak laki-laki dan perempuan mengalami gagap pada tingkat yang hampir sama pada awalnya, tetapi anak laki-laki cenderung lebih sering gagap pada masa remaja dan dewasa (rasio sekitar 4:1), karena perbedaan tingkat pemulihan spontan antara kedua jenis kelamin. Karena perbedaan jenis kelamin ini, para peneliti melakukan analisis GWAS pada delapan kelompok yang dibagi berdasarkan jenis kelamin dan etnis, kemudian menggabungkan hasilnya dalam sebuah meta-analisis.

Mereka mengidentifikasi 57 lokus genom unik yang sesuai dengan 48 gen yang berkaitan dengan risiko gagap. Tanda genetik berbeda antara pria dan wanita, yang mungkin berkaitan dengan gagap yang persisten versus gagap yang sudah pulih, jelas Bilow. Menjawab "ya" untuk pertanyaan tentang gagap pada orang dewasa kemungkinan mencerminkan gagap yang dialami pria saat ini dan ingatan tentang gagap pada wanita, tambahnya.

Para peneliti juga menyusun skor risiko poligenik untuk gagap berdasarkan hasil GWAS dan menerapkannya pada partisipan dalam kohort klinis International Stuttering Project dan kohort gagap lain yang dilaporkan sendiri (Add Health). Mereka menemukan bahwa skor risiko yang dihitung berdasarkan sinyal genetik pada pria, tetapi tidak pada wanita, memprediksi gagap pada pria dan wanita dalam dua set data independen.

"Mungkin saja apa yang kami ukur pada perempuan dalam data 23andMe terdistorsi oleh memori secara berbeda dibandingkan dengan apa yang kami ukur pada laki-laki, tetapi kami tidak dapat memastikannya dengan data yang kami miliki," kata Bilow. "Kami berharap hasil ini akan mendorong studi yang lebih canggih dan terperinci tentang pemulihan gagap dan dampak gender."

Para ilmuwan juga mempelajari ciri-ciri lain yang sebelumnya dikaitkan dengan gen-gen gagap yang teridentifikasi dan menemukan kaitannya dengan ciri-ciri neurologis, gangguan metabolik (obesitas, sifat-sifat endokrin dan metabolik), ciri-ciri kardiovaskular, dan lain-lain.

Sinyal genomik paling signifikan yang dikaitkan dengan kegagapan pada pria adalah gen VRK2, yang juga ditemukan paling signifikan dalam GWAS sinkronisasi ritme (kemampuan yang dilaporkan sendiri untuk bertepuk tangan mengikuti ketukan) dan dalam studi penurunan bahasa pada orang dengan penyakit Alzheimer, kata Bilow.

"Secara historis, kita menganggap musikalitas, bicara, dan bahasa sebagai tiga entitas yang terpisah, tetapi penelitian ini menunjukkan bahwa mungkin ada dasar genetik yang sama - arsitektur otak yang mengendalikan musikalitas, bicara, dan bahasa mungkin merupakan bagian dari satu jalur," ujarnya.

“Mulai memahami pada tingkat biokimia, molekuler, dan seluler apa yang membentuk kita sebagai spesies – kemampuan kita untuk berkomunikasi – sangatlah menarik, dan kami berharap hal ini akan merangsang penelitian baru tentang gen ini dan fungsinya di otak.”

Dr. Dillon Pruitt, Ph.D., seorang postdoc dan rekan penulis penelitian tersebut, juga tergagap.

"Masih banyak pertanyaan tentang gagap, dan sebagai seseorang yang mengalaminya, saya ingin berkontribusi pada penelitian ini," ujarnya. "Penelitian kami menunjukkan bahwa banyak gen pada akhirnya memengaruhi risiko gagap, dan kami berharap dapat menggunakan pengetahuan ini untuk membantu menghilangkan stigma yang terkait dengan gagap dan mungkin mengembangkan pendekatan pengobatan baru di masa mendatang."