Pirmasis genetinis Dauno sindromo žiurkės modelis leidžia geriau suprasti būklę

Pirmasis genetinis Dauno sindromo žiurkės modelis leidžia geriau suprasti būklę

Siekdami geresnių būdų išbandyti naujus gydymo būdus ir toliau tirti unikalios genetikos, susijusios su Dauno sindromu, poveikį, Johns Hopkins medicinos ir Tottori universiteto Japonijoje mokslininkai genetiškai sukūrė ir apibūdino tai, kas, kaip manoma, yra pirmasis Dauno sindromo žiurkės modelis. ..

Jų tyrimų ataskaita pasirodė sausio mėn. 24 colių Amerikos žmogaus genetikos žurnalas.

Mokslininkai jau seniai ieškojo būdų, kaip pagerinti Dauno sindromą turinčių žmonių medicininę priežiūrą, ypač tiems, kurie kenčia nuo fizinių ir psichinių problemų, kurios yra šios būklės požymiai. Tai apima didesnę širdies ydų, virškinimo trakto problemų ir mokymosi bei atminties sunkumų riziką.

Sukūrę gyvūnų modelį, turintį šias savybes su žmogaus Dauno sindromu, galėsime veiksmingiau išbandyti terapiją, o tikimybę, kad atsiras tokių, kurie gali būti naudingi žmonėms.


Roger H. Reeves, Ph.D., fiziologijos profesorius, Johns Hopkins universiteto Medicinos mokykla

Iš esmės Dauno sindromas yra vadinamosios chromosomų „trisomijos“ arba trigubumo rezultatas. Įprastoje žmogaus ląstelėje yra 23 poros chromosomų, kuriose yra genetinių nurodymų, reguliuojančių jos vidinį veikimą ir sąveiką su likusia kūno dalimi. Dauno sindromas atsiranda, kai žmogus gimsta su papildoma daline arba visa 21-osios chromosomos kopija, t. y. 21-ąja trisomija. Šios papildomos chromosomos poveikis labai išreiškiamas visame kūne, o jo poveikis skirtingiems asmenims skiriasi.

Žiurkės, kaip žmonės, neatsitiktinai susilaukia palikuonių su papildoma 21-ąja chromosoma, todėl mokslininkai nusprendė atlikti sudėtingą genų inžinerijos žygdarbį, kad sukurtų žiurkes su papildoma 21-ąja chromosoma.

Procesas apėmė 21-osios chromosomos perkėlimą iš žmogaus baltųjų kraujo kūnelių į pelių ląsteles, tada į vištienos ląsteles, tada į žiurkėnų ląsteles ir galiausiai į žiurkės embrioną.

Kiekvieno perkėlimo metu mokslininkai atliko įvairias genetines modifikacijas, įskaitant žaliai švytintį baltymą, kuris ultravioletinėje šviesoje identifikavo žiurkes su papildomomis 21-osiomis chromosomomis.

Tada Reevesas ir jo komanda įvertino genetiškai modifikuotų žiurkių pažinimo ir fizines savybes, susijusias su papildoma 21-ąja chromosoma.

Pavyzdžiui, norėdami patikrinti žiurkių mokymąsi ir atmintį, mokslininkai atliko standartizuotus labirinto testus su genetiškai modifikuotomis žiurkėmis.

Žiurkėms, turinčioms papildomą 21-ąją chromosomą, labirintą išspręsti prireikė ilgiau nei genetiškai tipiškoms žiurkėms. Jiems taip pat buvo sunkiau prisiminti labirinto sprendimą, kai keturias dienas iš eilės turėjo išspręsti tą patį galvosūkį.

Kiti kognityviniai testai parodė, kad apskritai žiurkės, turinčios papildomą 21-ąją chromosomą, buvo labiau nerimastingos ir hiperaktyvesnės nei žiurkės, neturinčios papildomos chromosomos. Šie rezultatai atitinka vertinimus žmonėms, sergantiems Dauno sindromu, kurie praneša apie didesnį nerimą, dėmesio sutrikimus ir mokymosi bei atminties sutrikimus.

Anatominių tyrimų metu mokslininkai taip pat nustatė, kad žiurkių, turinčių papildomą 21-ąją chromosomą, smegenų struktūra, vadinama smegenėlėmis, buvo žymiai mažesnė. Smegenėlės yra pagrindinės pagrindinės organizmo funkcijos, įskaitant pranešimų apdorojimą smegenyse, ir yra daug mažesnės žmonėms, sergantiems Dauno sindromu.

„Jau daroma pažanga kuriant vaistus, kurie padeda pelių smegenėlėms augti“, – sako Reevesas. „Jei galiausiai tai paversime vaistais žmonėms, galime padėti žmonėms, sergantiems Dauno sindromu, pagerinti mokymosi ir atminties įgūdžius.

Žmonių, sergančių Dauno sindromu, veidų skirtumų, tokių kaip plokštesni veidai, migdolo formos akys ir mažesnės galvos, taip pat buvo žiurkėms. Nors žmonės negali pažvelgti į žiurkę ir nustatyti, ar jos veidas skiriasi nuo įprasto graužiko, kompiuterinė programa gali išmatuoti skirtumus. Kaukolės buvo nuskaitytos KT aparatu, o duomenys įtraukti į kompiuterinio modeliavimo programą, kuri atskleidė, kad žiurkėms sutrumpėjo snukiai. Kaulai, sudarantys šiuos bruožus žiurkės kaukolėje, atitinka tuos, kurie yra žmonių kaukolėse, kurie sudaro būdingą veido „plokštumą“ žmonėms, sergantiems Dauno sindromu.

Galiausiai, 17% žiurkių, turinčių papildomą 21-ąją chromosomą, turėjo širdies skilvelių anomaliją, panašią į tą, kuri buvo diagnozuota iki 21% vaikų, sergančių Dauno sindromu.

Modelis bus platinamas tyrėjams per NIH remiamą žiurkių išteklių ir tyrimų centrą Misūrio universitete ir Nacionalinį žiurkės bioresursų projektą Japonijoje.

Šaltinis:

Žurnalo nuoroda:

Kazuki, Y., ir kt. (2022) Transchromosominis žiurkės modelis su žmogaus 21 chromosoma rodo tvirtus Dauno sindromo požymius. Amerikos žmogaus genetikos žurnalas. doi.org/10.1016/j.ajhg.2021.12.015.

.

Leave a Comment

Your email address will not be published.