Istraživači sa Instituta Frensis Krik, Kraljevskog koledža u Londonu i Univerzitetskog koledža u Londonu rasvetlili su genetiku koja stoji iza promena u strukturi i obliku lica i glave u mišjem modelu Daunovog sindroma.
Opisani u radu objavljenom danas u Development, istraživači su otkrili da su posedovanje treće kopije gena Dirk1a i najmanje tri druga gena odgovorni za ove promene koje se dešavaju u razvoju – nazvane kraniofacijalna dismorfologija – koje uključuju proširen prečnik glave.
Pogađajući 1 od 800 živorođenih, Daunov sindrom je poznat kao „poremećaj doziranja gena“ – što znači da uključuje promene u broju kopija gena. Ljudi sa Daunovim sindromom imaju tri kopije hromozoma 21 umesto dve. Imati tri kopije određenih gena na ovom hromozomu uzrokuje aspekte tipične za Daunov sindrom, ali još nije poznato koji su geni odgovorni.
Koristeći genetski inženjering, timovi predvođeni Viktorom Tibulevičem sa Instituta Frensis Krik i Elizabet Fišer sa Univerzitetskog koledža u Londonu stvorili su sojeve miša sa duplikacijama tri regiona na hromozomu 16 miša, koji imitira treći hromozom 21. Miševi pokazuju mnogo osobina povezanih sa Daunov sindrom, uključujući promene u obliku lica i lobanje.
Prethodna istraživanja su povezala gen nazvan Dirk1a sa aspektima Daunovog sindroma, pa su istraživači želeli da testiraju kako to utiče na kraniofacijalnu dismorfologiju.
Sada radeći sa grupom Džeremija Grina na Kraljevskom koledžu u Londonu, pokazali su da miševi sa dodatnom kopijom Dirk1a imaju smanjen broj ćelija u kostima na prednjem delu lobanje i na licu. Takođe, hrskavični zglobovi u bazi lobanje zvani sinhondroze bili su abnormalno spojeni. Ovi efekti su delimično poništeni kada je treća kopija Dirk1a uklonjena, pokazujući da su tri kopije Dirk1a neophodne da izazovu ove promene u lobanji.
Istraživači veruju da posedovanje treće kopije Dirk1a ometa rast ćelija nervnog grebena koje su potrebne za formiranje kostiju na prednjem delu lobanje.
Pored Dirk1a, istraživanje je pokazalo da još tri gena takođe doprinose promenama na lobanji, ali je potrebno više istraživanja da bi se potvrdio njihov identitet.
Victor Tibulevicz, vođa grupe Laboratorije za Daunov sindrom u Cricku, koji je radio sa prvim autorom Iushi Redheadom, rekao je: „Trenutno postoje ograničeni tretmani za aspekte Daunovog sindroma koji imaju negativan uticaj na zdravlje ljudi, kao što su urođena srčana oboljenja i kognitivne sposobnosti. oštećenje, tako da je od suštinskog značaja da utvrdimo koji su geni važni.
„Razumevanje genetike uključene u razvoj glave i lica daje nam tragove za druge aspekte Daunovog sindroma kao što su srčana stanja. Pošto je Dirk1a toliko ključan za kraniofacijalnu dismorfologiju, vrlo je verovatno da je uključen i u druge promene kod Daunovog sindroma.“
Istraživači sa Kraljevskog koledža u Londonu koristili su alate za merenje oblika da bi mapirali promenljivi oblik lobanje miševa. Oni su pokazali promene u obliku lobanje koje su bile izuzetno slične onima viđenim kod ljudi sa Daunovim sindromom.
Džeremi Grin, profesor razvojne biologije na Kraljevskom koledžu u Londonu, rekao je: „Uz pomoć sjajnih saradnika sa Univerziteta u Kalgariju u Kanadi i grupe softvera za medicinsko snimanje ovde u Kingsu, uspeli smo da primenimo i prilično tradicionalne i neke veoma nove metode za upoređivanje složenih anatomskih oblika. Oni su bili dovoljno osetljivi da uoče razlike čak i u fetalnim fazama. Ovo nam je pomoglo da odredimo ne samo lokacije gena koji uzrokuju Daunov sindrom, već i da dobijemo naznake o tome kako ti geni uzrokuju razlike koje čine.“
Ovo istraživanje je deo tekućeg projekta za razumevanje genetike Daunovog sindroma. Istraživači će sledeće imati za cilj da identifikuju gene uključene u srčane mane i kognitivna oštećenja, što će nas dovesti korak bliže razumevanju kako da razvijemo ciljane tretmane za aspekte Daunovog sindroma koji utiču na zdravlje.
