Objeveny geny zodpovědné za rozvoj Downova syndromu

Downův syndrom je nejznámější a nejčastější onemocnění způsobené abnormálním počtem chromozomů v buněčném  jádře - tedy numerickou chromozomální abnormalitou. I v tomto případě se ovšem na abnormálním fenotypu podepisují určité geny, jejichž přítomnost v nadbytečném množství zapříčiní některé charakteristické projevy syndromu. O dvou takovýchto genech se zmiňuje nová studie amerických autorů.

Downův syndrom je nejčastějším a určitě rovněž nejznámějším klinickým syndromem, způsobeným numerickou chromozomální abnormalitou. Syndrom byl popsán již roku 1866 anglickým lékařem Johnem Langdonem Downem, jeho chromozomální podstata byla ovšem objevena až roku 1959 francouzským genetikem Jérômem Lejeunem. Mezi základní projevy tohoto syndromu patří abnormality obličeje (epikantus - kožní řasa, která se podílí na typickém vzhledu, který byl dříve nesprávně označován jako „mongoloidní"), velký jazyk, mentální retardace, výrazná hypotonie svalstva, vrozené vady srdce (často defekty síňokomorového septa), vrozené vady trávicího traktu a další. Jedinci s Downovým syndromem mají v dospělém věku vyšší riziko rozvoje Alzheimerovy choroby. Muži s Downovým syndromem jsou prakticky neplodní, u žen s tímto syndromem je těhotenství popisováno spíše ojediněle.

Pro představu, v České republice se v roce 2008 narodilo 35 dětí s Downovým syndromem. Ve 219 případech bylo těhotenství s prokázanou přítomností Downova syndromu u plodu v souladu s platnou legislativou předčasně ukončeno. Celkově šlo v roce 2008 tedy o 254 případů Downova syndromu. Z uvedených čísel vyplývá, o kolik může kvalitní prenatální diagnostika (ultrazvuková vyšetření, biochemické screeningy atd.) snížit počet narozených dětí s tímto syndromem.

Downův syndrom (a ostatní syndromy způsobené přítomností nadbytečné kopie určitého chromozomu) má určitě zajímavou patogenezi. Na rozdíl od klasických geneticky podmíněných chorob (jakou je například hemofilie) není tento syndrom způsobený chyběním či mutací určité části genetické informace. Ba naopak - v případě Downova syndromu velká část genetické informace (v tomto případě konkrétně celý chromozom 21) přebývá. Obecně se přítomnost tří kopií (namísto dvou) určitého chromozomu označuje jako trizomie (a tedy v případě Downova syndromu jde o trizomii chromozomu 21). I nadbytek genetické informace ovšem může mít zásadně negativní vliv. U Downova syndromu má postižený jedinec hned 3 kopie určitých genů, které samozřejmě normálně fungují. Ovšem genová exprese jako celek je narušena, což otevírá dveře k patologickým projevům syndromu.

Vcelku lze tedy shrnout, že jsou to nakonec opět geny (z nadbytečného chromozomu 21), které jsou zodpovědné za projevy Downova syndromu. To je důležité vědět, neboť se znalostí konkrétních genů a konkrétních patogenetických mechanizmů lze do budoucna eventuelně uvažovat o ovlivnění těchto mechanizmů a třeba i o (alespoň částečné) léčbě.

Nyní skupina amerických vědců přichází s novým objevem právě na tomto poli. Díky studii prováděné na myším modelu pro Downův syndrom (označení Ts65Dn) identifikovali dva geny, které by mohly mít vliv na neurologické projevy syndromu (mentální retardace). Konkrétně jde o geny Olig1 a Olig2. V průběhu studie byla v mozkové tkáni modelových organizmů zjištěna vyšší inhibiční aktivita v určitých oblastech mozku (zejména v oblastech pro paměť a učení). Naopak, po vyřazení vlivu nadbytečných kopií těchto genů, bylo možné negativní vliv do jisté míry normalizovat. To je zajisté velmi významný objev, neboť podobnými manipulacemi by bylo možné v budoucnu do jisté míry ovlivnit i některé významné projevy Downova syndromu u lidských pacientů. Vědci ovšem prvotní nadšení prozatím tlumí. S nejvyšší pravděpodobností totiž existují i další geny, které mohou ovlivňovat stejné příznaky, nehledě na to, že existuje mnoho dalších genů (z nichž některé jsou již popsány), které způsobují zase další projevy tohoto komplexního syndromu. Každopádně jde o významný objev, který by do budoucna mohl znamenat alespoň určitou naději pro osoby s touto jinak nevyléčitelnou chorobou.

Autor: Antonín Šípek

Použité zdroje:

Originální studie:

Lina Chakrabarti, Tyler K Best, Nathan P Cramer, et al. (2010): Olig1 and Olig2 triplication causes developmental brain defects in Down syndrome. Nature Neuroscience 13, 927 - 934

Připraveno podle:

Medical News Today: Scientists Identify Critical Genes For Down Syndrome

Další použité zdroje:

- Down Syndrome - OMIM: 190685 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/190685

- Downův syndrom - Vrozené vady http://www.vrozene-vady.cz/vrozene-vady/index.php?co=downuv_syndrom

Obrazové přílohy:

- Down Syndrome_Karyotype http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Down_Syndrome_Karyotype.png

- Brushfield eyes - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brushfield_eyes.jpg