ANI |
Zaktualizowano: 30 kwietnia 2023 19:10 IST

Londyn [UK]30 kwietnia (ANI): Naukowcy z Francis Crick Institute, King’s College London i University College London rzucają wgląd w genetykę leżącą u podstaw zmian w strukturze i wyglądzie twarzy i czaszki w modelu myszy z zespołem Downa.
Naukowcy odkryli, że posiadanie trzeciej kopii genu Dyrk1a i co najmniej trzech innych genów było odpowiedzialne za te modyfikacje rozwojowe, znane jako dysmorfologia czaszkowo-twarzowa, która obejmuje skrócenie długości od tyłu do przodu i poszerzenie średnicy głowy.
Zespół Downa to „problem z dawkowaniem genów”, który dotyka jedno na 800 żywych urodzeń. Osoby z zespołem Downa mają trzy kopie chromosomu 21 zamiast dwóch. Trzy kopie określonych genów na tym chromosomie wywołują objawy podobne do zespołu Downa, jednak nie wiadomo, które geny są za to odpowiedzialne.
Zespoły kierowane przez Victora Tybulewicza z Francis Crick Institute i Elizabeth Fisher z University College London wykorzystały inżynierię genetyczną do opracowania szczepów myszy z trzema duplikacjami na mysim chromosomie 16, symulując obecność trzeciego chromosomu 21. Myszy wykazują wiele cech związanych z zespołem Downa , takie jak nieprawidłowości w kształcie twarzy i czaszki.
Poprzednie badania powiązały gen o nazwie Dyrk1a z aspektami zespołu Downa, więc naukowcy chcieli sprawdzić, jak wpływa on na dysmorfologię twarzoczaszki.
Współpracując teraz z grupą Jeremy’ego Greena w King’s College London, wykazali, że myszy z dodatkową kopią Dyrk1a miały zmniejszoną liczbę komórek w kościach z przodu czaszki i na twarzy. Również stawy chrzęstne u podstawy czaszki, zwane chrząstkozrostami, były nienormalnie zrośnięte. Efekty te zostały częściowo odwrócone, gdy usunięto trzecią kopię Dyrk1a, co pokazuje, że trzy kopie Dyrk1a są niezbędne do spowodowania tych zmian w czaszce.

Naukowcy uważają, że posiadanie trzeciej kopii Dyrk1a hamuje wzrost komórek grzebienia nerwowego, które są potrzebne do uformowania kości z przodu czaszki.
Oprócz Dyrk1a badania wykazały, że trzy inne geny również przyczyniają się do zmian w czaszce, ale potrzeba więcej badań, aby potwierdzić ich tożsamość.
Victor Tybulewicz, kierownik grupy Laboratorium Zespołu Downa w Crick, który pracował z pierwszym autorem Yushi Redhead, powiedział: „Obecnie istnieją ograniczone metody leczenia aspektów zespołu Downa, które mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi, takich jak wrodzone wady serca i funkcje poznawcze. upośledzenie, więc bardzo ważne jest, abyśmy ustalili, które geny są ważne.
„Zrozumienie genetyki związanej z rozwojem głowy i twarzy daje nam wskazówki dotyczące innych aspektów zespołu Downa, takich jak choroby serca. Ponieważ Dyrk1a jest tak kluczowa dla dysmorfologii twarzoczaszki, jest wysoce prawdopodobne, że jest również zaangażowana w inne zmiany w zespole Downa”.
Naukowcy z King’s College London wykorzystali narzędzia do pomiaru kształtu, aby odwzorować zmieniający się kształt czaszki myszy. Pokazały one zmiany w kształcie czaszki, które były niezwykle podobne do tych obserwowanych u osób z zespołem Downa.
Jeremy Green, profesor biologii rozwojowej w King’s College w Londynie, powiedział: „Z pomocą wspaniałych współpracowników z University of Calgary w Kanadzie i grupy zajmującej się oprogramowaniem do obrazowania medycznego w King’s byliśmy w stanie zastosować zarówno całkiem tradycyjne, jak i niektóre bardzo nowatorskie metody do porównywania złożonych kształtów anatomicznych. Były one wystarczająco czułe, aby wykrywać różnice nawet w stadiach płodowych. Pomogło nam to nie tylko ustalić lokalizację genów powodujących zespół Downa, ale także uzyskać wskazówki, w jaki sposób te geny powodują różnice, które powodują. „
Badania te stanowią część trwającego projektu mającego na celu zrozumienie genetyki zespołu Downa. Naukowcy będą następnie dążyć do zidentyfikowania genów odpowiedzialnych za wady serca i zaburzenia funkcji poznawczych, przybliżając nas o krok do zrozumienia, w jaki sposób opracować ukierunkowane metody leczenia aspektów zespołu Downa, które mają wpływ na zdrowie. (ANI)