Η νόσος Tay-Sachs προκαλείται από μια γενετική μετάλλαξη στο 15ο χρωμόσωμα που οδηγεί σε έλλειψη ενός κρίσιμου ενζύμου, της Εξοσαμινιδάσης Α, που απαιτείται για το μεταβολισμό των λιπαρών οξέων. Σε άτομα με αυτή την πάθηση, οι λιπαρές ενώσεις συσσωρεύονται στο σώμα και προκαλούν νευρολογικά προβλήματα όπως τύφλωση, επιληπτικές κρίσεις και αναπτυξιακές αναπηρίες. Τα αίτια του Tay-Sachs αποτέλεσαν αντικείμενο εκτεταμένης μελέτης και αυτή ήταν μια από τις πρώτες γενετικές ασθένειες που μελετήθηκαν, με στόχο να μάθουμε περισσότερα γι’ αυτήν και να αναπτύξουμε προγράμματα για θεραπεία και πρόληψη.
Υπάρχουν δύο μορφές της νόσου, μια που εμφανίζεται νωρίς στην παιδική ηλικία και μια άλλη μορφή όψιμης έναρξης. Τα άτομα με νόσο Tay-Sachs πρέπει να κληρονομήσουν δύο αντίγραφα του ελαττωματικού γονιδίου, ένα από κάθε γονέα, και η εμφάνιση της νόσου μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την ακριβή φύση της μετάλλαξης. Τα αίτια του Tay-Sachs μπορεί να περιλαμβάνουν οικογενειακό ιστορικό της νόσου και κληρονομικότητα της μετάλλαξης ή μια αυθόρμητη μετάλλαξη που δημιουργεί έναν νέο φορέα.
Τρεις πληθυσμοί έχουν αυξημένο κίνδυνο αυτής της ασθένειας και η μελέτη αυτών των ομάδων έδωσε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα αίτια του Tay-Sachs. Οι Εβραίοι Ασκενάζι και οι Lousiana Cajuns είναι και οι δύο πιο πιθανό να έχουν αντίγραφα της μετάλλαξης και οι Γάλλοι Καναδοί έχουν μια ελαφρώς διαφορετική μετάλλαξη. Ιστορικά, ορισμένοι ερευνητές υποστήριξαν ότι η επαφή με την εβραϊκή κοινότητα ήταν η αιτία μεταλλάξεων στην κοινότητα Cajun και Γαλλικό Καναδά, αλλά η γενετική ανάλυση το διαψεύδει και υποδηλώνει ότι τα αίτια του Tay-Sachs είναι πιο πιθανό το αποτέλεσμα μιας χούφτας ανεξάρτητων «ιδρυτικών ζευγαριών». που ανέπτυξε τη μετάλλαξη.
Η νόσος Tay-Sachs και άλλες υπολειπόμενες γενετικές καταστάσεις είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν σε στενούς πληθυσμούς. Τα μέλη της κοινότητας δεν μπορούν να παντρευτούν έξω και τα επιβλαβή γονίδια συγκεντρώνονται στον πληθυσμό. Ένα ζευγάρι με γονίδια-φορείς μπορεί να μεταδώσει την πάθηση στους απογόνους του, οι οποίοι τα παίρνουν μαζί τους όταν παντρεύονται, δημιουργώντας αυξημένο κίνδυνο καθώς τα γονίδια περνούν από πολλές γενιές. Στην εβραϊκή κοινότητα, τα προγράμματα δοκιμών για να βοηθήσουν τους ανθρώπους να προσδιορίσουν εάν είναι φορείς πριν από το γάμο ήταν ένα σημαντικό μέρος της πρόληψης. Τα μεμονωμένα ζευγάρια μπορούν να κάνουν εξετάσεις για να δουν αν είναι φορείς και η εμβρυϊκή διάγνωση είναι επίσης διαθέσιμη.
Έχοντας επίγνωση της γενετικής φύσης των αιτιών του Tay-Sachs, οι ερευνητές μπορούν να επικεντρωθούν στον περιορισμό των κινδύνων απόκτησης παιδιού με την πάθηση και στην ανάπτυξη θεραπειών για την αντιμετώπιση της ενζυμικής ανεπάρκειας σε άτομα με αυτή τη μετάλλαξη. Ο αρχικός λόγος για τον πολλαπλασιασμό των γονιδίων μπορεί να μην είναι γνωστός, αν και οι ερευνητές έχουν διατυπώσει θεωρίες. Είναι πιθανό η μετάλλαξη να συνδέεται με μια ευεργετική μετάλλαξη, όπως συμβαίνει με τη δρεπανοκυτταρική αναιμία, ή ότι οι γονείς με παιδιά που πέθαναν από τη νόσο Tay-Sachs είχαν περισσότερα παιδιά για να τα αντικαταστήσουν, διασφαλίζοντας έτσι ότι τα γονίδια παρέμειναν στο πληθυσμός.