Άρθρο ανασκόπησης περιγράφει από τη λειτουργία του DNA του χρωμοσώματος 21 μέχρι και θεραπευτικά πρωτόκολλα που συνετέλεσαν στη βελτίωση της ζωής και στην αύξηση της ζωής των πασχόντων στα 58 χρόνια.
Πρόκειται για γενετική διαταραχή με συχνότητα περίπου ένα σε κάθε 700 νεογέννητα. Υπάρχουν τρεις τύποι συνδρόμου Down. Περίπου το 95% των ανθρώπων που έχουν αυτό το σύνδρομο έχει τρία, αντί δύο, χρωμοσώματα 21 και γι’ αυτό το σύνδρομο ονομάζεται και τρισωμία του 21ου χρωμοσώματος. Περίπου το 4% έχει μετατόπιση, περίπτωση κατά την οποία το 21ο χρωμόσωμα προσκολλάται σε ένα άλλο χρωμόσωμα και το 1% περίπου έχει μωσαϊκισμό, όπου μόνο μερικά κύτταρα έχουν τρισωμία του 21ου χρωμοσώματος. Η διαταραχή στον αριθμό των χρωμοσωμάτων έχει ως αποτέλεσμα να επηρεάζεται ένα σύνολο χαρακτηριστικών, τα οποία υπάρχουν εκ γενετής στους φορείς της γενετικής αυτής βλάβης, και αφορούν παρεκκλίσεις στη σωματική διάπλαση, τη νοητική ανάπτυξη και την ψυχοκοινωνική εξέλιξή τους Μπορεί να γίνει προεμφυτευτική και προγεννητική διάγνωση πιθανής ύπαρξης του συνδρόμου Down.
Σε πρόσφατο άρθρο (Μάρτιος 2017) ανασκόπησης – που υπογράφει ο διακεκριμένος Ελληνικής καταγωγής καθηγητής Στυλιανός Αντωναράκης (Down syndrome and the complexity of genome dosage imbalance, Nature Reviews Genetics) περιγράφει από το ιστορικό της ανακάλυψης του συνδρόμου (1866) μέχρι και πιθανά θεραπευτικά πρωτόκολλα που συνετέλεσαν στη βελτίωση της ζωής και στην αύξηση της ζωής των πασχόντων. Μερικά στοιχεία:
Α) Το 2000 προσδιορίστηκε η πλήρης αλληλουχία του DNA του χρωμοσώματος 21, που είναι το μικρότερο από τα χρωμοσώματα του ανθρώπου. Μετά 16 έτη κατανοήθηκαν οι λειτουργικές γονιδιωματικές (DNA) μονάδες στο χρωμόσωμα 21. Οι περιοχές που καθορίζουν πρωτεΐνες αποτελούν μονό το 3,6%, οι ρυθμιστικές το 12,4%, οι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες το 36%, κοκ.
Το χρωμόσωμα αυτό είναι από τα φτωχότερα σε λειτουργικές μονάδες από όλα τα χρωμοσώματα του ανθρώπου και γι’ αυτό έμβρυα με τρισωμία 21 επιζούν ή δεν βρίσκονται γονίδια στο χρωμόσωμα αυτό γονίδια που είναι ασύμβατα με τη ζωή μετά τη γέννηση.
Στο χρωμόσωμα 21 υπάρχουν γονίδια που σχετίζονται με νευρολογικές διαταραχές, και γι’ αυτό άτομα με τρισωμία 21 παρουσιάζουν νευροπαθολογικά συμπτώματα Alzheimer.
H ύπαρξη μεγάλου ποσοστό ρυθμιστικών περιοχών στο χρωμόσωμα 21 έχει ως αποτέλεσμα να απορυθμίζεται η έκφραση όχι μόνον γονιδίων που βρίσκονται στο χρωμόσωμα 21, αλλά και στα άλλα χρωμοσώματα του ανθρώπου, και γι’ αυτό επηρεάζονται τόσα πολλά φαινοτυπικά γνωρίσματα του ατόμου, π.χ. τα νεογέννητα έχουν 500 φορές αυξημένο κίνδυνο να παρουσιάσουν οξεία μεγαλοβλαστική λευχαιμία.
Αρκετά γονίδια είναι υπεύθυνα για τις καρδιακές ανωμαλίες που παρουσιάζουν άτομα με τρισωμία 21.
Β) Στην εργασία περιγράφονται αναλυτικά διάφορα θεραπευτικά πρωτόκολλα, όπως η φαρμακοθεραπεία, η πιθανή απενεργοποίηση της έκφρασης όλων των γονιδίων του επιπρόσθετου χρωμοσώματος 21, η διέγερση της εγκεφαλικής λειτουργίας και η πιθανή χρήση ακόμη και εμβολίου.
Γ) Το άρθρο καταλήγει, αν και άτομα με τρισωμία 21 δείχνουν μεγάλη φαινοτυπική ποικιλότητα και η θεραπεία καθυστερεί, οι νέα βελτιωμένες τεχνολογίες αλληλούχισης του DNA, της γονιδιωματικής επεξεργασίας, και της μελέτης όλων των πρωτεϊνών που καθορίζονται από το γενετικό υλικό, παρέχουν ισχυρά εργαλεία για τη διερεύνηση της μοριακής αιτιοπαθολογίας του συνδρόμου και την πιθανή περεταίρω βελτίωση της ποιότητας και του προσδόκιμου της ζωής των ατόμων με τρισωμία 21ου χρωμοσώματος, που σήμερα στην Αγγλία προσεγγίζει τα 58 έτη.
Από την Εικόνα, που προέρχεται από την εργασία, βλέπουμε ότι ο φαινότυπος των ατόμων με τρισωμία του 21ου χρωμοσώματος, επηρεάζεται πέρα από το γενετικό υλικό αυτού του χρωμοσώματος, αλλά και από το περιβάλλον, επιγενετικές τροποποιήσεις και στοχαστικά φαινόμενα.
του Κωνσταντίνου Τριανταφυλλίδη, Καθηγητή Γενετικής και Γενετικής του Ανθρώπου ΑΠΘ