Bilim İnsanları Down Sendromu Araştırmasında Yalnızca Ekstra Kromozoma Değil Tüm Hücreye Bakılması Gerektiğini Söylüyor

Down sendromu gibi durumlar için ekstra kromozomların etkisini anlamaya yönelik araştırmalar tipik olarak, bu durumların semptomlarında hangi genlerin rol oynadığını incelemeyi içerir. Bununla birlikte, Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri’nden araştırmacılar, bu koşullara yeni bir bakış açısı öneriyor; ekstra kromozom durumlarında hücre üzerindeki etkinin hangi kromozomun kopyalandığından çok, fazladan DNA'nın varlığına bağlı olduğunu öne sürüyor.

Heidelberg Üniversitesi'nde gelişimsel biyolog olan baş yazar Maria Krivega, "Hastalık fenotiplerinin karmaşıklığını ve genel doğasını anlamak, daha büyük bir resim görmemizi ve ekstra kromozom varlığı nedeniyle tek bir gene odaklanarak takılıp kalmamamızı sağlıyor." diyor.

Erken embriyogenez sırasında her hücre ekstra kromozomlarla yola çıkar; ancak bu DNA, yaklaşık bir haftalık büyümenin ardından çiftlere ayrılır. Bu süreç ters gittiğinde, genellikle embriyonun ölümüne yol açar ve sadece birkaçı, Down sendromu durumunda olduğu gibi, fazladan DNA ile hayatta kalabilir.

Araştırmacılar bir adım geri çekilip hücrenin tamamına bakarak bu sendromlar hakkında yeni bir anlayış yaratmayı başardı. Krivega ve meslektaşları Down sendromu fenotiplerinin yalnızca 21. kromozom üzerindeki artan gen dozu nedeniyle değil, aynı zamanda kromozom kazanımının genel etkileri nedeniyle ortaya çıktığını öne süren son kanıtlara eleştirel bir yaklaşım geliştirdi.

Araştırmacılar, Down sendromlu bireylerin yayınlanmış protein ve RNA veri kümelerini incelediler ve bunları kromozom 3, 5, 12 ve 21 trizomilerine sahip laboratuvar yapımı hücrelerle karşılaştırdılar. Bu karşılaştırmadan buldukları şey, ekstra kromozomun hangisi olduğunun önemli olmadığıydı; hücrelerin hepsinin DNA kopyalama ve sağkalım yeteneği azaldı.

Krivega: "Dengesiz kromozomal içeriğe sahip hücrelerin - başka bir deyişle anöploid - neden hayatta kalabildiklerini öğrenmekle ilgileniyorduk. Canlı anöploid embriyonik hücrelerin laboratuvarda türetilen anöploid kanser hücreleri veya hücre dizileri ile benzerlikleri olup olmadığını öğrenmek benim için özellikle heyecan vericiydi." dedi.

Ek olarak, tüm hücrelerde adaptif T hücresi bağışıklık sisteminin az, gelişmiş ve doğuştan gelen bağışıklık sisteminin aşırı aktif olduğunu buldular. Yazarlar, bunun genel kromozom kazanımının bir sonucu olduğunu öne sürüyor. Bu araştırma, 8 veya 21 trizomilerinde Alzheimer hastalığı veya akut lösemiler gibi otoimmün hastalıklara genişletilebilir; bunlar anöploidi ile bağlantısız da ortaya çıkar.

Krivega: "Karmaşık trizomi fenotipini açıklayan çalışmamızın bu tür çocukların gelişimini iyileştirmeye yardımcı olacağını umuyoruz." dedi.