Yhdysvaltalaiset tutkijat ovat tehneet mahdollisesti tärkeän askeleen Downin oireyhtymän hoidossa.
Harvard Medical Schoolin ja Beth Israel Deaconess Medical Centerin tutkijoiden kehittämä uusi hoitokeino perustuu muokattuun CRISPR/Cas9-geenieditointimenetelmään, jolla pyritään vaimentamaan ylimääräinen kromosomi 21. Tämä ylimääräinen kromosomi on Downin oireyhtymän keskeinen geneettinen syy.
Tutkimuksesta uutisoi Gizmodo. Tutkimus julkaistiin maanantaina Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedelehdessä.
Downin oireyhtymä, eli 21-trisomia, johtuu kolmannesta kromosomi 21:n kopiosta. Tämä geneettinen poikkeama esiintyy arviolta yhdellä noin 700 syntymästä Yhdysvalloissa. Suomessa syntyy vuosittain noin 70 lasta, joilla todetaan Downin oireyhtymä.
Oireyhtymään liittyy kehitysviiveitä sekä kohonnut riski useisiin sairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin. Nykyisin oireyhtymään ei ole parantavaa hoitoa, vaan hoito keskittyy oireiden hallintaan.
Tutkijoiden kehittämä lähestymistapa perustuu luonnolliseen biologiseen mekanismiin, X-kromosomin inaktivaatioon. Normaalissa kehityksessä toinen naisen X-kromosomeista hiljenee XIST-nimisen pitkän ei-koodaavan rna-molekyylin ohjaamana. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että XIST voidaan siirtää Downin oireyhtymää sairastavien soluihin, jolloin ylimääräinen kromosomi 21 voidaan hiljentää. Käytännön sovellukset ovat kuitenkin olleet rajallisia, koska geenieditointimenetelmät eivät ole pystyneet siirtämään XIST-geeniä tehokkaasti riittävään määrään soluja.
Uudessa tutkimuksessa kehitetty CRISPR/Cas9-menetelmän muunnos pyrkii ratkaisemaan tämän ongelman. Perinteisesti CRISPR soveltuu hyvin dna:n katkaisuun, mutta uuden geneettisen materiaalin lisääminen on ollut paljon vaikeampaa. Tutkijaryhmä onnistui parantamaan XIST:n integrointia merkittävästi: heidän kokeissaan geeni saatiin siirrettyä noin 20–40 prosenttiin tutkituista 21-trisomia-solulinjoista.
Lisäksi menetelmä osoittautui tarkaksi, sillä se kohdistui vain yhteen kromosomi 21:n kopioista. Tämä on keskeistä mahdollisten haittavaikutusten minimoimiseksi. Tulokset osoittivat, että ylimääräisen kromosomin geenien ilmentymistä voitiin osittain vaimentaa, mikä viittaa siihen, että oireyhtymän biologisiin vaikutuksiin voidaan tulevaisuudessa puuttua suoraan solutasolla.
Tutkijat korostavat, että hoito vaatii jatkokehittämistä. Ennen kliinisiä sovelluksia tarvitaan laajoja lisätutkimuksia, erityisesti mahdollisten sivuvaikutusten ja turvallisuuden arvioimiseksi.
Seuraavaksi tutkimusryhmä aikoo testata menetelmää eläimillä, erityisesti hiirillä, jotta voidaan selvittää optimaalinen tapa kuljettaa hoito kohdesoluihin sekä oikea ajoitus interventiolle. Samalla pyritään arvioimaan, missä määrin kromosomin osittainen hiljentäminen voi lieventää Downin oireyhtymän oireita.