Синдромът на Даун се причинява от допълнително копие на хромозома 21, което води до редица разлики в развитието.

При Синдром на Даун човек има допълнително копие на хромозома 21, общо 47 хромозоми вместо нормалните 46. Това състояние, известно като „тризомия 21“, се дължи на случайна грешка при клетъчното делене (мейоза), при която трета хромозома се появява в 21-вата двойка.

Изследователите отдавна търсят стратегии за коригиране на това дублиране, тъй като настоящите интервенции не се справят с добавения генетичен материал в неговия източник.

Последните изследвания сочат обещаващ подход с методи, базирани на CRISPR.

Защо една допълнителна хромозома е важна

При нормално развитие, всяка биологична жена има две X хромозоми в повечето клетки. За да се предотврати удвояването им, генът, наречен XIST, естествено блокира/деактивира една от хромозомите.

Всяка година в България се раждат около 100 деца със Синдром на Даун

Тази добавена хромозома нарушава редица важни процеси в тялото, което често води до трудности в обучението, отличителни физически черти и определени здравословни проблеми.

Това допълнително генетично копие повишава генната активност над нормалните нива. То тласка клетките към претоварване, тъй като те носят допълнителен материал, който променя начина, по който се използват гените и как се произвеждат протеините.

CRISPR и синдром на Даун

CRISPR-Cas9 е универсална система за генна редакция, която разчита на ензим за разпознаване на специфични ДНК последователности. След като ензимът локализира съответстващо място, той „разрязва“ ДНК веригите.

Снимка: Canva

Учените внимателно проектират CRISPR насоки, за да се насочат само към нежеланата хромозома. Този метод се нарича алел-специфично редактиране и помага да се насочи режещият ензим към правилното място.

Учените вече са провели тестове в лаборатория, използвайки човешки стволови клетки, съдържащи допълнителна хромозома 21. 

След провеждане на няколко експеримента, екипът установява, че CRISPR е ефективен при поставянето на гена за заглушаване на XIST точно там, където е необходимо.

Както отбелязват в своята статия: „Нашият модифициран метод CRISPR значително подобри ефективността на интеграция (с 20 до 40%) на дългия ген XIST (14 kb) в допълнителна хромозома 21.“

Тестове както върху стволови, така и върху кожни клетки

Изследователите не само са тествали подхода си върху лабораторно отгледани стволови клетки. Те са го приложили и върху кожни фибробласти, които са по-зрели, нестволови клетки, взети от хора със синдром на Даун.

Живот със Синдром на Даун – заблуди срещу реалност

Дори в тези напълно развити клетки, методът успешно премахва допълнителната хромозома в значителен брой случаи.

Този резултат подсказва за по-широки възможности за коригиране на генетичния проблем в различни типове клетки в тялото.

Кога ще бъде използвана на практика

Въпреки че този нов подход не е заглушил хромозомите в повечето клетки, той е значителен пробив.

Той предполага, че може да е възможно да се насочим към специфично копие на хромозомата в клетките, без да се причиняват широко разпространени щети на други.

Снимка: Canva

Техниката все още е далеч от клинично приложение, така че няма да се появи в рутинната медицинска практика скоро. Учените обаче обмислят дали подобни редакции биха могли да се извършват в клетки, които формират мозъка и други тъкани.

Преди това да се случи, ще трябва да се проведат допълнителни проучвания, за да се потвърди, че тези промени нямат странични ефекти. Освен това ще са необходими животински модели, за да се демонстрира, че заглушаването на допълнителната хромозома може да подобри физическото и когнитивното здраве.

Експертите подчертават, че тези открития не гарантират лесен път към терапия. Въпреки това, работата подчертава как новият метод може да помогне за справяне с фундаментални генетични проблеми, които причиняват често срещани заболявания.

Съдържанието е информативно и не представлява консултация, препоръка или съвет. При въпроси относно вашето здраве, медицинско състояние или лечение, задължително се консултирайте с медицински специалист.

-----------------------------------------------

Източници