Odkryto mechanizm rozwoju zespołu Downa
Brytyjscy naukowcy zidentyfikowali zaburzenie w embrionalnych komórkach macierzystych, które jest najprawdopodobniej pierwszym dostrzegalnym objawem zespołu Downa. Odkrycie daje ogromną nadzieję na przejęcie kontroli nad fizjologią komórek i utrzymanie prawidłowego rozwoju zarodka.
Zespół Downa rozwija się w wyniku obecności trzech (zamiast dwóch) kopii informacji genetycznej zawartej w chromosomie 21. Częstotliwość zachorowań wzrasta wraz z wiekiem rodziców (ze szczególnym uwzględnieniem wieku matki) i osiąga w krajach uprzemysłowionych wartość około jednego przypadku na tysiąc żywo urodzonych dzieci. W związku z powszechnością choroby nie ustają badania nad zidentyfikowaniem dokładnego podłoża schorzenia i prób zapobiegania jego objawom. Zaobserwowane przez Brytyjczyków zmiany w embrionalnych komórkach macierzystych (ang. embryonic stem cells - ESC), mające charakter zaburzonej ekspresji (aktywności) genów, są najprawdopodobniej najwcześniejszym objawem choroby.
Badania, w których wzięli udział także naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, Australii, Hiszpani i Szwajcarii, polegały na obserwacji komórek, do których celowo wstawiono dodatkową kopię chromosomu 21. Badacze zaobserwowali, że kaskada niekorzystnych zmian zaczyna się od rozregulowania aktywności genu kodującego białko DYRK1A. Należy ono do grupy kinaz, czyli protein zdolnych do drobnych modyfikacji chemicznych (przyłączania lub odłączania grupy fosforanowej -PO43-) innych białek. Przeprowadzony przez nie proces, zwany fosforylacją (lub defosforylacją, gdy grupa fosforanowa jest odłączana), pozwala na regulację aktywności wielu procesów zachodzących wewnątrz komórek.
Zaburzenia funkcji DYRK1A prowadzą do rozregulowania aktywności tzw. czynników transkrypcyjnych, czyli białek odpowiedzialnych za regulację aktywności niektórych genów. Najważniejszym z nich jest w przypadku zespołu Downa gen REST, którego wadliwe funkcjonowanie odpowiada za serię zmian prowadzących nieuchronnie do rozwoju objawów schorzenia, spośród których najistotniejszym i najbardziej uciążliwym jest upośledzenie umysłowe. Co ciekawe, podobny mechanizm jest najprawdopodobniej odpowiedzialny także za rozwój innego schorzenia, choroby Alzheimera.
Biorący udział w badaniach prof. Dean Nizetic tłumaczy, że dokonane odkrycie może pozwolić na opracowanie poszukiwanej od dawna terapii zespołu Downa. Jak twierdzi, zidentyfikowane zaburzenie jest ważne nie tylko dla rozwoju komórek nerwowych, lecz także dla ich utrzymania w ciągu życia, ich sposobu starzenia i radzenia sobie ze stresem. Badacz dodaje, że zaburzona ekspresja genów może być atrakcyjnym celem dla terapii, które mogłyby pomóc w przywróceniu tej delikatnej równowagi.
Komentarze (6)
inhet, 8 września 2008, 21:00
Cały dodatkowy chromosom powodowałby tylko jedno zaburzenie? Fajnie by było... Najwcześniejszy objaw wcale nie znaczy jedyny.
mikroos, 8 września 2008, 21:03
Chromosom 21 jest na szczęście malutki, więc liczba genów nie jest aż tak ogromna. Poza tym nie zawsze dodatkowa kopia genu oznacza wadę.
Sebaci, 8 września 2008, 22:22
Czyli odkryli co się dzieje już gdy znajdują się trzy chromosomy 21 w komórce. A dodatkowy chromosom to dodatkowa ekspresja genów, która prowadzi do wiadomo-czego. Fajniej by było, gdybyśmy poznali przyczyny obecności trzech zamiast dwóch chromosomów, dzięki czemu moglibyśmy zapobiegać takim sytuacjom (a nie majstrować przy ekspresji genów dzieci już posiadających trzy chromosomy).
Ale takie jest oblicze współczesnej medycyny - często leczy się skutkowo, a nie przyczynowo...
mikroos, 8 września 2008, 22:30
Przyczyna trisomii jest dość jasna: wiek matki powoduje wzrost częstotliwości wadliwych podziałów. Do tego dochodzi przyśpieszanie starzenia na własne życzenie, które powoduje ogólną degenerację procesów na poziomie komórkowym i zwiększa prawdopodobieństwo mutacji.
Problem jest w tym, że do wielu rodziców totalnie nie dociera, że w pewnym wieku jest już po prostu za późno na dziecko i ryzyko jest zbyt duże. Z kolei wizyta u lekarza genetyka jest (szczególnie u nas) traktowana jak jakieś kuriozum. Profilaktyka byłaby banalna w teorii, a trudna w praktyce: wystarczyłoby prowadzić zdrowszy tryb życia i nie decydować się na dziecko powyżej określonego wieku. Pozwoliłoby to na znaczne zmniejszenie liczby przypadków schorzenia.
I tu rodzi się pytanie: w jaki sposób medycyna ma leczyć przyczynowo w takiej sytuacji, skoro ze wszech stron trąbi się o zdrowym trybie życia, a aktywność fizyczna ludzi ogranicza się do gimnastyki kciuka na powierzchni pilota od telewizora?
Sebaci, 8 września 2008, 23:22
Tylko mi chodzi o bezpośrednią przyczynę, tj. co zawodzi podczas podziału, że jeden chromosom wędruje nie tam gdzie trzeba.
1/1000 to i tak dość sporo, a trzeba pamiętać, że możliwa jest trisomia nie tylko chromosomu 21, więc tego typu aberracje występują - jak mi się wydaje - znacznie częściej.
mikroos, 8 września 2008, 23:53
Inne trisomie i w ogóle aberracje się zdarzają, jasne. Tyle tylko, że przeżywają (i to przeważnie krótko) jedynie noworodki z trisomiami 13., 18. i 21. pary. A zespół Downa jest zdecydowanie najczęstszą z nich.
Pozostaje tylko pytanie, czy nie lepiej zadziałać w dokładnie drugą stronę, niż Ty proponujesz. Ty mówisz, że fajnie by było zmusić organizm do przeprowadzania prawidłowych podziałów. Problem w tym, że "trzeci bliźniak" może pochodzić albo od ojca (z mniejszym prawdopodobieństwem), albo od matki, więc oboje rodziców trzeba by wtedy leczyć. Czy nie byłoby prościej wymusić na organizmie matki ściślejszej kontroli nad jakością materiału genetycznego zarodka i odrzucania tych wadliwych? Chyba prościej. Czy byłoby to etyczne? Tu każdy musi odpowiedzieć sam, a ja na to pytanie nie będę teraz odpowiadał, bo chcę zachować możliwie duży obiektywizm wypowiedzi.
I jeszcze jedno: aberracje i wszelkie inne wady genetyczne są bardzo częste. Szacuje się, że organizm matki odrzuca średnio co drugą zygotę/wczesny zarodek, a 15% ciąż, których matka jest świadoma, kończy się spontanicznym poronieniem (źródło: http://findarticles.com/p/articles/mi_m3225/is_n1_v43/ai_10365381 ). Pozostaje pytanie, czy przy tak wysokiej czestotliwości odrzucania zarodków możemy jeszcze mówić o "wadzie", czy też jest to może naturalny proces i nie warto w niego ingerować?
------------
Tym razem będzie opinia: moim zdaniem jeżeli już mielibyśmy coś zmieniać, to znacznie skuteczniej byłoby rozszerzyć poradnictwo genetyczne i zamiast zapobiegać wadliwym podziałom (jakoś strach mnie bierze na myśl o ingerowaniu w podziały komórkowe w organizmie żywego człowieka), lepiej byłoby zbierać komórki jajowe za młodu i przechowywać w ciekłym azocie. Unikałoby się problematycznego tematu aborcji i zastępowało potrzebę usuwania płodu badaniami prenatalnymi (EDIT: ...a nawet preimplantacyjnymi). Na temat aborcji (i tej fizjologicznej, i tej lekarskiej), jak już wspominałem wcześniej, teraz wypowiadać się nie będę