Sindrome di Down-Immagine Credit Public Domain.
La ricerca sulla comprensione dell’effetto dei cromosomi extra sulle condizioni come la sindrome di Down, comporta in genere l’esame di quali geni svolgono un ruolo nei sintomi di queste condizioni. Tuttavia, ricercatori tedeschi e statunitensi propongono un nuovo modo di guardare a queste condizioni, suggerendo che quando è presente un cromosoma in più, l’impatto sulla cellula dipende meno da quale cromosoma è duplicato e più dalla presenza di DNA in più. Questo lavoro appare in una recensione pubblicata il 1° dicembre sull’American Journal of Human Genetics.
“Comprendere la complessità e la natura generale dei fenotipi della malattia ci consente di vedere un quadro più ampio e di non rimanere bloccati concentrandoci su un singolo gene, a causa della sua presenza sul cromosoma extra“, afferma l’autrice principale Maria Krivega, biologa dello sviluppo presso l’Università di Heidelberg.
Ogni cellula inizia con cromosomi extra durante l’embriogenesi precoce; tuttavia, questo DNA viene suddiviso in coppie dopo circa una settimana di crescita. Quando questo processo va storto, spesso porta alla morte dell’embrione, con solo pochi che riescono a sopravvivere con il DNA extra, come nel caso della sindrome di Down.
Vedi anche:Sindrome di Down: nuova terapia migliora la cognizione
Facendo un passo indietro e osservando l’intera cellula, i ricercatori sono stati in grado di creare una nuova comprensione di queste sindromi. Krivega e i suoi collaboratori hanno esaminato in modo critico le prove recenti che suggeriscono che i fenotipi della sindrome di Down sorgono non solo a causa dell’aumento del dosaggio dei geni sul cromosoma 21, ma anche a causa degli effetti globali del guadagno cromosomico.
I ricercatori hanno setacciato set di dati pubblicati di proteine e RNA di individui con sindrome di Down e li hanno confrontati con cellule prodotte in laboratorio con trisomie dei cromosomi 3, 5, 12 e 21. Ciò che hanno scoperto da questo confronto è che non importa quale cromosoma era in eccesso, tutte le cellule avevano una ridotta capacità di replicarsi, sopravvivere e mantenere il proprio DNA.
“Eravamo interessati a scoprire perché le cellule con contenuto cromosomico squilibrato, in altre parole, aneuploidi, sono in grado di sopravvivere“, afferma Krivega. “È stato particolarmente emozionante per me sapere se le cellule embrionali aneuploidi vitali hanno somiglianze con cellule tumorali aneuploidi o linee cellulari, derivate in laboratorio”.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che il sistema immunitario adattativo delle cellule T era sottosviluppato in tutte le cellule, mentre il sistema immunitario innato sembrava essere iperattivo. Gli autori suggeriscono che questa sia una conseguenza del guadagno cromosomico generale. Questa ricerca può essere estesa alle malattie autoimmuni, come il morbo di Alzheimer o le leucemie acute nella trisomia chr. 8 o 21, che esistono anche senza alcuna connessione con l’aneuploidia.
“Speriamo che il nostro lavoro per chiarire un complesso fenotipo di trisomia possa aiutare a migliorare lo sviluppo di questi bambini”, afferma Krivega.
