Εντοπίστηκε γονίδιο που συνδέεται με τα καρδιακά ελαττώματα στο σύνδρομο Down

Ερευνητές του Francis Crick Institute και του UCL εντόπισαν γονίδιο που προκαλεί καρδιακά ελαττώματα στο σύνδρομο Down.

Με μείωση της υπερδραστηριότητας του γονιδίου ανετράπησαν μερικώς αυτά τα ελαττώματα σε ποντικούς, ανοίγοντας το δρόμο για πιθανές μελλοντικές θεραπείες.

Περίπου μισά από τα παιδιά που γεννιούνται με το σύνδρομο έχουν καρδιακά ελαττώματα. Αν είναι πολύ σοβαρά μπορεί να χρειαστεί εγχείρηση υψηλού ρίσκου σύντομα μετά τη γέννηση και οι άνθρωποι συχνά πρέπει να παρακολουθούν την καρδιά τους για το υπόλοιπο της ζωής τους.

Επομένως χρειάζονται καλύτερες επιλογές και αυτό μπορεί να οδηγηθεί από γνώσεις για το ποια από τα επιπλέον 230 γονίδια στο χρωμόσωμα 21 είναι υπεύθυνα για τα καρδιακά ελαττώματα.

Στην έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Science Translational Medicine, η ομάδα μελέτησε καρδιές εμβρύων με το σύνδρομο και καρδιές εμβρύων ποντικών με σύνδρομο Down.

Οι ερευνητές εντόπισαν γονίδιο στο ανθρώπινο χρωμόσωμα 21 Dyrk1a, που προκαλεί γενετικά ελαττώματα όταν είναι παρόν σε 3 αντίγραφα σε μοντέλο ποντικών με το σύνδρομο.

Το γονίδιο προηγουμένως είχε συνδεθεί μα νοητική βλάβη και αλλαγές στο πρόσωπο στο σύνδρομο, αλλά  ο ρόλος του στην ανάπτυξη της καρδιάς δεν ήταν γνωστός.

Επιπλέον αντίγραφο του Dyrk1a απενεργοποίησε τη δραστηριότητα των γονιδίων που χρειάζονται για τη διαίρεση των κυττάρων στην ανάπτυξη της καρδιάς και στη λειτουργία των μιτοχονδρίων Αυτές οι αλλαγές συσχετίζονταν με αποτυχία να χωρίσουν σωστά οι θάλαμοι της καρδιάς.

Φάνηκε ότι ενώ το Dyrk1a απαιτείται σε 3 αντίγραφα για να προκαλέσει καρδιακά ελαττώματα σε ποντικούς δεν αρκεί. Άλλο άγνωστο γονίδιο μπορεί επίσης να εμπλέκεται στην έναρξη των καρδιακών ελαττωμάτων στο σύνδρομο Down.

Το Dyrk1a κωδικοποιεί το ένζυμο DYRK1A. Οι ερευνητές δοκίμασαν καταστολέα DYRK1A σε ποντίκια που κυοφορούσαν έμβρυα με καρδιακά προβλήματα όπως στο σύνδρομο Down καθώς σχηματίζονταν οι καρδιές τους.

Όταν το DYRK1A καταστελλόταν, οι γενετικές αλλαγές αναστράφηκαν μερικώς και τα καρδιακά ελαττώματα στα έμβρυα ήταν λιγότερο έντονα.

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι η έρευνα δείχνει ότι η καταστολή του DYRK1A μπορεί μερικώς να αναστρέψει αλλαγές σε καρδιές ποντικών, που υποδεικνύει ότι αυτό ενδεχομένως είναι χρήσιμη θεραπευτική μέθοδος.

Όμως στους ανθρώπους η καρδιά δημιουργείται στις πρώτες 8 εβδομάδες κύησης, πιθανόν πριν ελεγχθεί ένα μωρό για το σύνδρομο και θα ήταν πολύ νωρίς για αγωγή. Ελπίδα είναι ότι ο καταστολέας  DYRK1A θα μπορούσε να έχει επίδραση στην καρδιά αργότερα στην κύηση ή ακόμα καλύτερα μετά τη γέννηση.