Биолози от Европа и Съединените щати са отгледали порода мишки с реалистичен аналог на синдрома на Даун. Техният геном съдържа всички ключови аномалии, свързани с развитието на това генетично заболяване. Това им позволява да бъдат използвани за тестване на нова терапия за синдрома на Даун. Работата е публикувана в списанието Biological Psychiatry. Резултатите бяха обявени във вторник от пресслужбата на Националния институт за изследване на човешкия геном на САЩ (NHGRI).
„Учените използваха геномния редактор CRISPR/Cas9, за да премахнат частта от седемнадесетата хромозома на мишки, която не съответства на структурата на същата част от човешката хромозома 21. Това позволи на изследователите да нормализират работата на 45 гена, които не са свързани с развитие на синдрома на Даун и по-реалистично възпроизвеждане на симптомите в тялото на гризачи“, се казва в доклада.
Нарушеното умствено развитие при хора със синдром на Даун възниква, защото тяхната ДНК съдържа не две, а три копия на 21-вата хромозома. В резултат на това се нарушава работата на гените, отговорни за формирането и функционирането на мозъка. Поради тази причина носителите на болестта могат да изостават от връстниците си в умственото развитие от първите дни на живота.
Учените от много години се опитват да проучат механизмите на развитие на синдрома на Даун в експерименти върху генетично модифицирани мишки и други животни, чийто геном съдържа подобни заболявания. Тези модели на синдрома на Даун далеч не са перфектни, тъй като не възпроизвеждат всички негови симптоми или ги правят прекалено силни или слаби.
Нова порода мишки със синдром на Даун
Такива несъответствия, както е обяснено от група биолози, ръководени от Даяна Бианки, старши изследовател в NHGRI, се дължат на факта, че структурата на човешките и мишите хромозоми не съвпада. По-специално, гените, разположени на човешката хромозома 21, присъстват на миши хромозоми 10, 16 и 17 и съдържат други значими ДНК региони, които играят важна роля във функционирането на мозъка на гризачите.
Появата на Нобеловия геномен редактор CRISPR/Cas9 и други системи за манипулиране на структурата на ДНК накара изследователите да повярват, че тези „допълнителни“ гени могат да бъдат идентифицирани и премахнати, което прави мишия аналог на синдрома на Даун по-реалистичен. Водени от тази идея, учените измерват активността на гените в мозъчните клетки на мишки Ts65Dn и идентифицират онези части от техните утроени хромозоми, които съвпадат или не съвпадат по структура с човешката 21-ва хромозома.
Този подход позволи на биолозите да идентифицират 45 гена, разположени на 17-та хромозома на мишки, които едновременно повлияха на функционирането на мозъка на мишките, но не бяха свързани с развитието на синдрома на Даун. Имайки предвид тази идея, изследователите разработиха генна терапия, базирана на CRISPR/Cas9, която премахна допълнителни копия на тези ДНК региони в зародишните клетки на Ts65Dn мишки.
Това доведе до появата на нова порода гризачи, наречена Ts66Yah. Неговите представители имаха пълен набор от физиологични аномалии и когнитивни симптоми, но в същото време не показаха странно поведение, което е характерно за гризачите Ts65Dn и не е характерно за носителите на синдрома на Даун. Това прави възможно използването на тази порода мишки за изследване на механизмите на развитие на това заболяване и тестване на експериментални терапии, заключават учените.
Превод и редакция: TRENDY NEWS
