Czy zespół Downa można wyeliminować dzięki nowoczesnej technologii edycji genów? Japońscy naukowcy prezentują przełomowe wyniki badań, które mogą zrewolucjonizować podejście do tej najczęściej występującej wrodzonej anomalii chromosomowej. Dzięki genetycznym "nożycom" CRISPR możliwe stało się usunięcie nadmiarowego chromosomu 21 z ludzkich komórek.
Zespół Downa, znany również jako trisomia 21, to najczęstsza przyczyna niepełnosprawności intelektualnej na świecie. U podstaw tej choroby leży obecność dodatkowej kopii chromosomu 21, która zaburza szereg procesów rozwojowych, prowadząc do charakterystycznych cech fizycznych, trudności w nauce oraz licznych problemów zdrowotnych.
Osoby z zespołem Downa często zmagają się z opóźnieniami rozwojowymi, wadami serca, zaburzeniami odporności, problemami z trawieniem czy słuchem. Niestety, ryzyko poważnych schorzeń, takich jak białaczka, choroby tarczycy, czy demencja związana z chorobą Alzheimera, jest u nich znacznie wyższe niż w populacji ogólnej. Naukowcy podejrzewają, że winowajcą jest właśnie trzeci chromosom 21, który prowadzi do nadprodukcji białka prekursorowego amyloidu - kluczowego w rozwoju choroby Alzheimera.
Nowe światło na możliwości leczenia zespołu Downa rzucają badania zespołu Ryotaro Hashizume z Uniwersytetu Mie w Japonii. Naukowcy wykorzystali przełomową technologię edycji genów CRISPR-Cas9, która działa jak precyzyjne genetyczne "nożyczki". CRISPR pozwala przeciąć nici DNA w ściśle określonym miejscu, umożliwiając usunięcie lub naprawę wybranych fragmentów materiału genetycznego.
Japoński zespół zaprojektował przewodniki CRISPR, które precyzyjnie celują w dodatkowy chromosom 21 - proces ten określany jest jako edycja allelo-specyficzna. Gdy zastosowano tę metodę na komórkach hodowanych w laboratorium, badacze zauważyli, że usunięcie nadmiarowego chromosomu przywracało ekspresję genów do poziomu zbliżonego do normalnego. "Genetyczne obciążenie zostało usunięte" - podkreślają naukowcy.
Co więcej, badania wykazały, że po eliminacji dodatkowego chromosomu geny odpowiedzialne za rozwój układu nerwowego były bardziej aktywne, natomiast te związane z metabolizmem - mniej. To zgodne z wcześniejszymi odkryciami, które wskazywały, że trisomia 21 zakłóca rozwój mózgu już w życiu płodowym.
Zespół Hashizume przetestował swoje przewodniki CRISPR również na fibroblastach skóry - komórkach pobranych od osób z zespołem Downa. Efekty były obiecujące: w wielu przypadkach udało się skutecznie usunąć dodatkowy chromosom. Skorygowane komórki zaczęły rosnąć szybciej i wykazywały krótszy czas podwajania, co sugeruje, że usunięcie trisomii może łagodzić biologiczne obciążenie prowadzące do spowolnionego wzrostu komórek.
Jednak naukowcy nie ukrywają, że przed technologią stoją jeszcze poważne wyzwania. CRISPR może przypadkowo uszkodzić również zdrowe chromosomy, dlatego obecnie trwają prace nad jeszcze większą precyzją działania narzędzia. "Ta praca dowodzi, że zamiast wprowadzać drobne poprawki, CRISPR może usunąć cały chromosom" - podkreślają badacze.
Zespół Hashizume nie ukrywa nadziei, że ich odkrycia staną się punktem wyjścia do opracowania terapii regeneracyjnych, które będą "adresować genetyczny nadmiar u jego źródła". Kolejne kroki to długofalowa analiza bezpieczeństwa - badanie ryzyka zmian w DNA oraz monitorowanie funkcjonowania zmodyfikowanych komórek w rzeczywistych warunkach.
Choć naukowe postępy budzą nadzieję, temat eliminacji zespołu Downa pozostaje niezwykle kontrowersyjny. Przykładem jest Islandia, gdzie niemal wszystkie kobiety decydują się na aborcję po wykryciu trisomii 21 w badaniach prenatalnych. W efekcie, zespół Downa niemal zniknął z populacji tego kraju, co wywołało globalną debatę na temat granic ingerencji w życie i etyki medycznej.
Kiedy zaczynamy słuchać, co same osoby z zespołem Downa mają do powiedzenia na ten temat... uważają to za niepokojące... i słyszymy te same historie od ich rodzin - mówi Ástríður Stefánsdóttir, lekarka i profesor etyki stosowanej na Uniwersytecie Islandzkim, w rozmowie z ABC News Australia.
