Японські вчені досягли значного прориву в лікуванні синдрому Дауна, генетичного захворювання, спричиненого наявністю додаткової копії 21-ї хромосоми. Використовуючи передову технологію редагування генів CRISPR-Cas9, дослідники з Університету Мі розробили інноваційний метод, спрямований на корекцію цієї хромосомної аномалії.

У своєму дослідженні, опублікованому у виданні PNAS Nexus, команда під керівництвом Рьотаро Хашизуме пояснила: «Ми розробили нашу систему CRISPR таким чином, щоб вона впливала на зайву хромосому, не зачіпаючи нормальну пару. Наша мета полягала у тому, щоб видалити зайвий матеріал та побачити, чи повернеться експресія генів у клітині до нормального рівня». Цей підхід має потенціал відновити збалансовану експресію генів, що є ключовим для пом’якшення симптомів синдрому Дауна.

Експерименти проводилися як на стовбурових клітинах, вирощених у лабораторних умовах, так і на фібробластах шкіри – диференційованих клітинах, отриманих від людей із синдромом Дауна. Після успішного видалення зайвої хромосоми вчені зафіксували нормалізацію патернів експресії генів та синтезу білків. «Ці результати особливо багатообіцяючі. Навіть у диференційованих клітинах ми спостерігали корекцію хромосомних аномалій, що відкриває можливості для ширшого застосування у різних типах тканин», – зазначив Хашизуме. Це свідчить про потенціал технології для терапевтичного втручання в різних тканинах організму.

Скориговані клітини демонстрували прискорений ріст та скорочений час подвоєння порівняно з клітинами, що не зазнали корекції. Крім того, було відзначено зменшення вироблення активних форм кисню – шкідливих побічних продуктів, пов’язаних із клітинним стресом та старінням. Це вказує на покращення функції мітохондрій та загального стану клітин, що є важливим для здоров’я людей із синдромом Дауна.

Одним із головних викликів залишається безпека технології CRISPR, зокрема ризик пошкодження здорових хромосом. Дослідники активно працюють над удосконаленням молекул-навігаторів, щоб забезпечити їх точне націлювання виключно на додаткову 21-у хромосому. Успішне застосування цієї технології може відкрити шлях до терапії стовбуровими клітинами, яка передбачає використання виправлених клітин для відновлення пошкоджених тканин у пацієнтів із синдромом Дауна.

Синдром Дауна (трисомія 21) вражає приблизно одного з 700 новонароджених. Додаткова копія 21-ї хромосоми призводить до численних проблем зі здоров’ям, зокрема до вроджених вад серця (близько 50% випадків), шлунково-кишкових захворювань, порушень роботи щитоподібної залози та імунної системи. Є припущення, що зайва хромосома сприяє збільшенню вироблення білка-попередника амілоїду, що може призводити до накопичення бета-амілоїдних бляшок у мозку, які є маркером хвороби Альцгеймера. Вчені сподіваються, що видалення зайвої хромосоми допоможе зменшити ризик або відстрочити розвиток цих супутніх захворювань.