A doença de Tay-Sachs é uma doença neurológica hereditária fatal que causa danos progressivos às células do cérebro e da medula espinhal. Foi descrita pela primeira vez em 1881 pelo oftalmologista Dr. Worman Tay. Durante um exame ocular de um bebê de 12 meses, o Dr. Tay observou estruturas punctiformes simétricas e avermelhadas dentro da mácula, uma mancha amarelada perto da retina. A doença é herdada num padrão autossómico recessivo, o que significa que um indivíduo deve herdar um gene defeituoso de ambos os pais para desenvolver a condição.
A nível celular, os lisossomos são organelas responsáveis pela quebra e reciclagem de produtos residuais e substâncias acumuladas dentro das células. Uma enzima crítica chamada Hexosaminidase-A (HexA), secretada pelos lisossomos, desempenha um papel vital no cérebro e na medula espinhal, especificamente pela quebra de uma molécula lipídica conhecida como Gangliosídeo GM2. Em indivíduos com doença de Tay-Sachs, esta enzima HexA está completamente ausente ou a sua atividade é significativamente reduzida. Consequentemente, o lípido Gangliosídeo GM2 acumula-se excessivamente no corpo, particularmente nas células nervosas (neurónios) do sistema nervoso central. Esta acumulação tóxica danifica progressivamente e, em última análise, destrói os neurónios, levando à manifestação dos sintomas característicos da doença de Tay-Sachs. A ausência completa ou o nível de deficiência enzimática influenciam diretamente o início e a gravidade dos sintomas da doença; a ausência completa geralmente leva a manifestações mais precoces e mais graves.
A apresentação clínica varia dependendo da idade de início e da taxa de acumulação do gangliosídeo GM2. Se a acumulação começar mais cedo, problemas graves de desenvolvimento mental e motor tornam-se evidentes entre os 2 e os 4 anos de idade; esta condição é frequentemente designada como doença de Tay-Sachs infantil, por vezes classificada como um tipo de Gangliosidose GM2. Uma forma de início mais tardio, que aparece entre os 5 e os 15 anos, é conhecida como doença de Tay-Sachs juvenil.