Международная команда ученых секвенировала гены более чем 1,1 миллиона клеток плодов с синдромом Дауна и без него. Они заметили, что отклонения от нормы при синдроме проявляются по-разному в зависимости от типа клетки: например, в стволовых клетках крови нарушена регуляция генов, участвующих в образовании красных кровяных телец, и повышено количество митохондрий. Все эти нарушения увеличивают количество мутаций в ДНК и повышают риск развития лейкемии. По словам авторов, окружение и генетический состав клеток необходимы для понимания лейкемии и клеток крови. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Ежегодно один из 700 детей в мире рождается с синдромом Дауна, при котором у ребенка имеется дополнительная копия 21-й хромосомы. Наличие 47 хромосом вместо 46 приводит к нестандартному внешнему виду и проблемам с обучением. Как правило, новорожденные с синдромом Дауна также имеют повышенное количество красных кровяных телец. Из-за этого по мере взросления у них в 150 раз возрастает риск развития лейкемии по сравнению с другими детьми. До сих пор неизвестно, почему синдром Дауна повышает вероятность возникновения другого заболевания.
Международная команда ученых решила это выяснить. Они секвенировали гены более чем 1,1 миллиона клеток плодов с синдромом Дауна и без него и заметили, что нарушения при синдроме появляются по-разному в зависимости от типа клетки и ее окружения. Так, в стволовых клетках крови у людей с синдромом Дауна нарушена регуляция генов, участвующих в образовании красных кровяных телец, поэтому возрастает риск развития лейкемии.
Исследователи выявили еще одно отличие стволовых клеток пациентов с синдромом Дауна: в них повышено количество митохондрий, обеспечивающих клетки энергией. Хотя производство энергии жизненно важно для организма, слишком большая концентрация митохондрий может привести к выработке активных форм кислорода. Они повреждают ДНК и вызывают мутации, которые могут привести к предлейкозу и в конечном счете к лейкемии.
«Это исследование является крупнейшим в своем роде, и оно показывает, что окружающая среда и генетический состав клеток имеют решающее значение для понимания того, как развиваются клетки крови и лейкемия. Понимание этих механизмов имеет важное значение для руководства будущими исследованиями в области биологии стволовых клеток и рака», — заявила Ана Цвейич, соавтор исследования из Копенгагенского университета, Дания.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
