A Down-szindróma legújabb kutatásai és a génszerkesztés lehetőségei

A Down-szindróma a leggyakoribb kromoszóma-rendellenesség, amely évente mintegy 5700 újszülöttet érint az Egyesült Államokban.

A genetikai állapotot a 21-es kromoszóma többlete okozza (ún. triszómia 21), ami fejlődési, fizikai és kognitív eltéréseket idéz elő - a halláskárosodástól és veleszületett szívhibáktól kezdve a tanulási és beszédnehézségekig.

A Down-szindróma általában sejtosztódási zavar okozza, amelyet nondiszjunkciónak (kromoszóma szét nem válásnak) nevezünk.

Ennek következtében az embrió a 21-es kromoszóma megszokott két példánya helyett hárommal rendelkezik.

A fogantatás előtt, vagy annak pillanatában, a spermában vagy a petesejtben lévő 21-es kromoszómapár nem válik szét.

Ahogy az embrió fejlődik, a plusz kromoszóma a szervezet minden sejtjében sokszorozódik.

A mozaicizmus abban az esetben fordul elő, ha a 21-es kromoszóma nondiszjunkciója az egyik, de nem mindegyik kezdeti sejtosztódás során előfordul a fogantatás után.

Amikor ez előfordul, a kétféle sejt (a megszokott 46 kromoszómát, illetve a 47 kromoszómát tartalmazó sejtek) keveréke alakul ki.

A Down-szindrómás esetek kb. 1%-ában mozaicizmus áll fenn.

A kutatások arra utalnak, hogy a mozaikos Down-szindrómás egyéneknél kevesebb jellemző van jelen, mint a Down-szindróma egyéb formáival élőknél.

Transzlokáció a Down-szindrómás esetek mintegy 4%-ában fordul elő.

Ennek esetén a 21-es kromoszóma egy darabja letörik a sejtosztódás során, és egy másik kromoszómához, általában a 14-es kromoszómához tapad.

A kór formájától függetlenül, a Down-szindrómás személyek összes vagy néhány sejtjében jelen van a 21-es kromoszóma egy kritikus darabja.

A nondiszjunkció oka egyelőre nem ismert, de a kutatások arra utalnak, hogy a gyakorisága nőkben a kor előrehaladtával nő.

Nem léteznek végleges tudományos adatok, amelyek arra utalnának, hogy a Down-szindrómát környezeti tényezők vagy a szülők terhesség előtti vagy közbeni tevékenysége okozza.

A Down-szindrómát okozó, számfeletti 21-es kromoszóma vagy annak egy darabja mind az apától, mind az anyától örökölhető.

A Down-szindróma minden rassznál megfigyelhető, a gazdasági helyzettől függetlenül, bár az idősebb nőknél nagyobb az esélye annak, hogy a gyermek Down-szindrómás legyen.

A 35 éves nőknek 1:350-hez az esélyük arra, hogy gyermeküknél megjelenjen a rendellenesség; 40 éves korban ennek esélye fokozatosan 1:100-hoz lesz.

45 éves korban a gyakoriság körülbelül 1 a 30-hoz.

Mivel sokan egyre későbbre tervezik a családalapítást, a Down-szindrómás esetek előfordulási gyakorisága várhatóan nő majd.

Ezért a szülőknek nyújtott genetikai tanácsadás egyre fontosabb lesz.

A Down-szindróma mindhárom formája genetikai rendellenesség, de az eseteknek csupán 1%-ában beszélhetünk öröklött tényezőről (amikor a kórt az egyik szülő adja át a gyermeknek).

Az esetek többségét szórványos, véletlen eseménynek tekinthetjük.

A transzlokáció újbóli előfordulásának kockázata kb. 3%, ha a hordozó az apa, illetve 10-15%, ha a hordozó az anya.

A Down-szindróma felismerése és jellemzői

A Down-szindróma általában már születéskor azonosítható bizonyos fizikai jellemzők alapján: alacsony izomtónus, a tenyéren található mély barázda, némileg lapos arc, ferde vágású szemek.

Mivel ezek nem Down-szindrómás csecsemőknél is előfordulhatnak, a diagnózis megerősítéséhez kromoszómavizsgálatot (kariotipizálás) kell végezni.

A Johan Béla Országos Epidemiológiai Központ humángenetikai és teratológiai osztályán működő “Veleszületett rendellenességek országos nyilvántartása” 1970 óta gyűjti a fejlődési rendellenességgel született gyermekek adatait.

Az adatokból az derül ki, hogy a 70-es évektől kezdve az összes regisztrált Down-szindrómás eset száma lassú emelkedést mutatott a 90-es évek elejéig.

A 70-es években nagyjából 1000 születésre esett egy Down-szindrómás gyermek, a gyakoriság tehát 1 ezrelék körül volt.

A 90-es évekre viszont már átlagosan 1,45 ezrelékre nőtt a regisztrált Down-szindróma gyakorisága.

A nemzetközi irodalmi adatok szerint a betegség átlagosan 700-ból egyszer fordul elő.

Más hazai felmérések ellentmondanak a fenti adatoknak, és éppen az előfordulás gyakoriságának emelkedését mutatják a 90-es évek óta.

A Down-szindrómás személyek évszázadokon keresztül megjelentek a képzőművészetben, az irodalomban és a tudományban.

A kórt azonban csak a XIX. században írta le John Langdon Down angol orvos.

Az 1866-ban kiadott tudományos munkájának köszönhetően az orvost a Down-szindróma „keresztapjának” tekintik.

A közelmúltban a gyógyászati és tudományos fejlesztések lehetővé tették, hogy a kutatók feltárják a Down-szindrómás személyek tüneteit.

1959-ben a francia Jérôme Lejeune megállapította, hogy a Down-szindróma kromoszóma rendellenesség.

Lejeune észrevette, hogy a Down-szindrómás személyek sejtjeiben a megszokott 46 kromoszóma helyett 47 kromoszóma van.

2000-ben egy nemzetközi tudóscsapat azonosította és katalogizálta a 21-es kromoszómán lévő mintegy 329 gént.

A Down-szindrómás személyek évszázadokon keresztül megjelentek a képzőművészetben, az irodalomban és a tudományban.

A Johan Béla Országos Epidemiológiai Központ humángenetikai és teratológiai osztályán működő “Veleszületett rendellenességek országos nyilvántartása” 1970 óta gyűjti a fejlődési rendellenességgel született gyermekek adatait.

Az adatokból az derül ki, hogy a 70-es évektől kezdve az összes regisztrált Down-szindrómás eset száma lassú emelkedést mutatott a 90-es évek elejéig.

A 70-es években nagyjából 1000 születésre esett egy Down-szindrómás gyermek, a gyakoriság tehát 1 ezrelék körül volt.

A 90-es évekre viszont már átlagosan 1,45 ezrelékre nőtt a regisztrált Down-szindróma gyakorisága.

A nemzetközi irodalmi adatok szerint a betegség átlagosan 700-ból egyszer fordul elő.

Más hazai felmérések ellentmondanak a fenti adatoknak, és éppen az előfordulás gyakoriságának emelkedését mutatják a 90-es évek óta.

A Down-szindrómás személyek évszázadokon keresztül megjelentek a képzőművészetben, az irodalomban és a tudományban.

A kórt azonban csak a XIX. században írta le John Langdon Down angol orvos.

Az 1866-ban kiadott tudományos munkájának köszönhetően az orvost a Down-szindróma „keresztapjának” tekintik.

A közelmúltban a gyógyászati és tudományos fejlesztések lehetővé tették, hogy a kutatók feltárják a Down-szindrómás személyek tüneteit.

1959-ben a francia Jérôme Lejeune megállapította, hogy a Down-szindróma kromoszóma rendellenesség.

Lejeune észrevette, hogy a Down-szindrómás személyek sejtjeiben a megszokott 46 kromoszóma helyett 47 kromoszóma van.

2000-ben egy nemzetközi tudóscsapat azonosította és katalogizálta a 21-es kromoszómán lévő mintegy 329 gént.

A Down-szindróma kimutatása a terhesség alatt

Napjainkban számos különböző megbízhatóságú módszer létezik a Down-szindróma terhesség alatti kimutatására.

A kombinált teszt Fetal Medicine Foundation (FMF) rendszerű kiterjesztett genetikai szűrővizsgálat, melyet a terhesség 11-13. hetében végzünk, ultrahangvizsgálat és vérvizsgálat kombinációjával.

Az iGen NIPT szűrésekkel ön a lehető legnagyobb biztonságban tudhatja születendő gyermeke egészségét.

Bármely NIPT tesztünket is választja, a 99% feletti megbízhatóságon kívül komplex szolgáltatásra számíthat, sosem “csak” egy anyai vérteszt elvégzésére.

Klinikai genetikusok, saját citogenetikai laborháttér és a legkiválóbb magzati diagnosztikus orvosok várják intézményünkben.

Legújabb és legmodernebb NIPT tesztünk, a Trisomy Teszt COMPLETE a baba teljes genetikai állományát vizsgálja.

Kiváló európai kromoszómális NIPT tesztek minden igényre.

iGen NIFTY TESZTEK » Több mint 11 millió elvégzett vizsgálat világszerte.

iGen NIFTY-pro Iker teszt Az ár mindkét magzat vizsgálatát magában foglalja, összesen 102 rendellenesség szűrésére.

iGen NIPT kiegészítő szülői hordozóságszűrések » Örökíthető betegségek szűrése Bármely NIPT teszthez kérhető szülői szűrések, 13. betöltött terhességi hétig végezhetők, eredmény 12-15 munkanap.

iGen GENESAFE de Novo » Gén-szintű, újonnan kialakuló eltérések szűrésére 44 monogénes betegség prenatális szűrése.

A terhesség alatt terhességi cukorbetegség alakulhat ki a kismamák egy részénél, amely állapot a legtöbb esetben csak a várandósság idejére korlátozódik.

terhességi szűrés

A génszerkesztés forradalma a Down-szindróma kutatásában

A génszerkesztés terén elért jelentős előrelépésként japán tudósok CRISPR-Cas9 segítségével eltávolították a 21. kromoszóma extra másolatát laboratóriumban tenyésztett sejtekből, amelyek Down-szindrómás személyektől származtak.

A „triszómás mentésnek” nevezett technika a CRISPR segítségével többször megcélozza és kivágja a felesleges kromoszómát.

A sejtek természetes DNS-javítási folyamatait elnyomva a kutatók növelték annak esélyét, hogy a sérült kromoszóma javítása helyett teljesen eltávolításra kerüljön.

A módosított sejtek mindkét szülőtől megőrizték a 21.

Az ilyen módon átformált sejtek normalizált génkifejeződést, jobb növekedést és csökkent sejtstresszt mutattak - ezek a sejtek működésének helyreállását jelző kulcsfontosságú mutatók.

A japán Mie Egyetem kutatói azonban egy olyan génszerkesztési technikát dolgoztak ki, amellyel teljes egészében eltávolítható lehet a felesleges kromoszóma, számolt be róla a My Modern Met.

A kutatás eredményeit a PNAS Nexus tudományos folyóiratban publikálták.

A csapat a CRISPR/Cas9 technológiát alkalmazta, amely képes meghatározott DNS-szekvenciákat felismerni és eltávolítani.

A kutatók kifejezetten a triszómia 21-re irányították a szerkesztést, úgynevezett allél-specifikus megközelítéssel, amely során az enzim kizárólag a célkromoszómát támadja.

A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy az idegrendszeri fejlődéshez kapcsolódó gének aktivitása megnőtt, míg az anyagcseréhez kötődő gének működése lelassult.

A technikát nemcsak laborkörnyezetben alkalmazták: a kutatók Down-szindrómás emberektől származó bőrminták (ún. fibroblasztok) sejtjeiben is kipróbálták.

Itt is sikerült eltávolítani a többletkromoszómát több esetben is.

Ugyanakkor a CRISPR-technológia egészséges sejtekre is hatással lehet, így egyelőre korai lenne klinikai alkalmazásról beszélni.

A japán Mie Egyetem tudósai a CRISPR-Cas9 nevű DNS-szerkesztő eszközt - amelyet gyakran „molekuláris ollóként” emlegetnek - használták arra, hogy kivágják a sejtekből a plusz kromoszómát.

A rendszer képes volt megkülönböztetni a megkettőződött kromoszómát az eredeti szülői példányoktól, így a sejt mindkét szülőtől egy-egy kromoszómát tartott meg, ahelyett, hogy két azonos változat maradt volna.

Az így „kijavított” sejtek tipikusabb génműködési mintázatokat és sejttevékenységet mutattak, különösen az agyfejlődéshez kapcsolódóan.

Bár az eredmények meggyőzően igazolják az elméletet, a szakértők hangsúlyozzák, hogy a kutatás még nagyon messze van a tényleges terápiától.

CRISPR-Cas9 génszerkesztés

A Down-szindrómás emberek élete és fejlődése

A Down-szindrómás személyek egyre jobban beilleszkednek a társadalomba, a közösségi intézményekbe (például iskola) és az egészségügyi rendszerbe, munkát vállalnak, és részt vesznek a szociális és szabadidős tevékenységekben.

Az érintettek különböző súlyosságú (a nagyon enyhétől a súlyosig terjedő) kognitív lemaradást mutatnak.

Az orvostudomány fejlődésének köszönhetően a Down-szindrómás egyének életkilátásai egyre jobbak.

1910-ben a tünetegyüttest mutató egyének várható élettartama 9 év volt.

Az antibiotikumok felfedezésével a túlélés átlagosan 19-20 évre nőtt.

A klinikai ellátás terén tett előrelépéseknek (és elsősorban a korrektív szívműtéteknek) köszönhetően jelenleg a Down-szindrómás felnőttek 80%-a megéli a 60 éves kort, és sokan ennél lényegesen magasabb kort is megélnek.

Az American Journal of Medical Genetics Part A c. folyóiratban megjelent kutatásban több, mint 2600 amerikai és holland család vett részt.

A kiküldött kérdőíveken a szülők ítélték meg gyermekeik teljesítményét egy hétfokú skálán, 7 alapvető és 4 fejlettebb területen.

A szülők az egészségügyi problémákról és tanulási nehézségekről is nyilatkoztak.

A válaszadók mindkét országban önként jelentkeztek.

Az amerikai eredmények alapján a Down-szindrómások többsége 25 hónapos korára jár, legalább elfogadhatóan beszél 12 éves korára (az “elfogadható” a hétfokú skála középső értéke), személyi higiéniában önálló 13 éves korára, és önállóan dolgozik 20 éves korára.

31 éves korra 49% olvas és 46% ír legalább elfogadhatóan (azaz legalább közepes szinten), 34% él önállóan és kb. 30% közlekedik önállóan.

A holland eredmények nem teljesen egyeztek meg ezekkel, de hasonlóak voltak.

Mindkét országban többször számoltak be tanulási nehézségekről, mint egészségügyi problémákról, és az idősebbek körében több komoly egészségügyi probléma fordult elő.

A felmérés korábban publikált eredményeihez hasonlóan itt is figyelembe kell vennünk, hogy a kutatás a nagy létszámú volt ugyan, de nem reprezentatív: az önkéntes válaszadók demográfiai jellemzői nem feltétlenül felelnek meg az össztársadalmi jellemzőknek, és előfordulhat, hogy az elégedettebb szülők szívesebben válaszolnak.

Az eredményeket torzítja az is, hogy a készségek szintjét nem mérésekkel határozták meg, vagyis valójában nem a készségek szintjét mérték, hanem a szülők elégedettségét, amit az elvárásaik is befolyásolnak.

Azt is meg kell értenünk, hogy az adatok a valóságban nem fejlődést mértek, hanem a különböző korú Down-szindrómásokkal való szülői elégedettség szintjét hasonlították össze.

Down-szindrómás élet

További kutatási irányok és érdekességek

Tudósoknak úgy látszik sikerült fényt deríteniük arra, mi lehet a magyarázata, hogy bizonyos rákos megbetegedéseknek az aránya jelentősen kisebb a Down kórosaknál.

A Down-kórt a 21-es kromoszóma számbeli többlete okozza, mely úgy tűnik, olyan géneket tartalmaz, melyek megvédik a szervezetet bizonyos tumoroktól.

A gén a tumor által kibocsátott, annak növekedését szorgalmazó jeleket zavarja meg.

A kutatás eredménye, melyről a Nature című folyóirat számolt be, új reményt ad a rákkezeléssel kapcsolatban.

Az emberi szervezet normális esetben 23 pár kromoszómát tartalmaz, melyek együttesen hordozzák genetikai állományunkat.

A Down-kór egy genetikai rendellenesség, melyet a normálisnál eggyel több 21-es kromoszóma jellemez.

A 21-es kromoszóma a kulcs.

Az már korábban is ismert volt, hogy a Down-kórosak bizonyos típusú rákokban ritkábban betegszenek meg, mint mások, ám ennek oka eddig ismeretlen volt.

A legújabb kutatások szerint a 21-es kromoszómában található Dscr1 nevű génből nekik így eggyel több van, mely hatásosan csökkenti a tumor-növekedést.

Ez a gén egy másik, szintén a 21-es kromoszómában található génnel működik együtt a tumornövekedést serkentő jelek kibocsátásának megzavarásában.

A kutatás vezetője, Dr. Sandra Ryemon szerint inspiráló lehet a Down - kórosak számára, hogy általuk nyerhetünk bepillantást a rákos sejtek növekedésének mechanizmusába, s ezáltal a tumor-növekedés megelőzésébe, terápiás lehetőségeibe.

A kutatás eredménye rengeteg fontos kérdést vet fel a 21-es kromoszóma további génjeivel kapcsolatban is.

A kollagén a szervezet egyik legfontosabb fehérjéje, amely afféle ragasztóanyagként tartja össze a szöveteket.

Kulcsszerepe van a bőr feszességének és rugalmasságának megőrzésében, de elengedhetetlen a porcok, ízületek, csontok, inak, szalagok és a bélfal épségéhez is, valamint hatással van a haj és a köröm állapotára.

A professzor azonban kiemeli, hogy a szájon át bevitt kollagén nem közvetlenül kollagénként hasznosul.

Az emésztőrendszer ugyanis aminosavakra bontja le, amelyek a fehérjék - így a kollagén - építőkövei.

„Ha szájon át visszük be kollagénporok formájában, az nem fog kollagénként bekerülni a szervezetbe, mert az emésztőnedvek szétszedik a gyomor-bélrendszerben - mint minden más fehérjét is - aminosavakra.

Hozzáteszi ugyanakkor, hogy bizonyos élethelyzetekben - például menopauza idején vagy intenzív sportterhelés mellett - mégis szóba jöhet a kollagén építőelemeinek célzott pótlása.

Fehérjeforrásként szóba jön a hal, a marha- és csirkehús, a csontleves, a kocsonya, illetve a növényi fehérjék, például a hüvelyesek.

C-vitaminban gazdag a paprika, a citrusfélék, a bogyós gyümölcsök és a savanyú káposzta, míg cinkhez és rézhez többek között diófélék, magvak és hüvelyesek fogyasztásához juthatunk hozzá.

„Tehát, ha ezeket fogyasztjuk, akkor a szervezet kollagén-szintetizáló, -gyártó képességét támogatjuk.

Amennyiben valaki mégis kollagén-kiegészítőt választ, érdemes a hidrolizált formát előnyben részesíteni, amely kisebb egységekre bontva jobban felszívódik.

A szakértő szerint a hatások nem azonnal jelentkeznek, hanem általában 8-12 hét szükséges az eredményekhez.

Génkutatás és rák

tags: #down #kor #legujabb #kutatasok