Гены, связанные с аномалиями синдрома Дауна, могут защитить от солидных опухолей
Ученые из Детского научно-исследовательского института Стэнли Манна при детской больнице Энн и Роберта Х. Лурье в Чикаго обнаружили, что набор генов со сниженной экспрессией у людей с синдромом Дауна может приводить к клиническим отклонениям в этой популяции, таким как плохое развитие мышц и проблемы с сердечным клапаном. Нарушение этих же генов может также защитить людей с синдромом Дауна от развития солидных опухолей. Их результаты были опубликованы в Scientific Reports .
«Наши многообещающие предварительные данные несут в себе большой потенциал для разработки в конечном итоге генной терапии для подавления роста солидных опухолей среди населения в целом», - говорит со-ведущий автор Екатерина Галат, бакалавр наук, научный сотрудник Исследовательского института Манна в Lurie Children's. «Наши результаты могут также предоставить генные мишени для терапии, направленной на облегчение клинических отклонений у людей с синдромом Дауна».
Синдром Дауна - врожденное генетическое заболевание, связанное с когнитивными нарушениями, снижением мышечного тонуса, пороками сердца и другими клиническими аномалиями. В то же время у людей с синдромом Дауна частота образования солидных опухолей ниже.
В исследовании использовались образцы кожи двух пациентов с синдромом Дауна для создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые затем дифференцировались в эндотелиальные клетки, которые строят кровеносные сосуды и сосудистую систему, и мезодермальные клетки, которые отвечают за развитие соединительных тканей и мышц. В процессе дифференциации, в фазе предшественников, ученые из Исследовательского института Манна обнаружили гены с пониженной регуляцией, которые, по-видимому, участвуют в аномальном мышечном развитии и проблемах с сердцем, которые часто встречаются у людей с синдромом Дауна.
Изучая роль этих генов в биохимических путях, связанных с развитием солидных опухолей, они обнаружили, что снижение экспрессии таких генов препятствует процессам, необходимым для образования и роста солидных опухолей. Эти гены препятствовали движению клеток, замедляли их пролиферацию и снижали воспалительный ответ, создавая микросреду, не способствующую возникновению солидных опухолей. Затем был проведен полногеномный анализ для подтверждения этих результатов с использованием общедоступных данных от 11000 пациентов.
«Когда мы провели геномный анализ, сравнивая линии мезодермальных и эндотелиальных клеток, мы были удивлены, обнаружив, что трисомия 21 влияет на экспрессию генов по всему геному. Более того, снижение экспрессии генов, которые мы изучали, было постоянным, и большая степень их снижения - регулирование также было примечательным », - говорит со-ведущий автор Мариана Перепичка, бакалавр наук, научный сотрудник Исследовательского института Манна в Lurie Children's. «Это значительное снижение регуляции потенциально создает условия, противоположные тому, что необходимо для солидных опухолей. Таким образом, синдром Дауна предоставляет нам нетрадиционную линзу для изучения развития рака».
«Нам все еще необходимо подтвердить наши выводы на модели животных», - говорит старший автор Васил Галат, доктор философии, директор отдела человеческих ИПС и ядра стволовых клеток в Научно-исследовательском институте Манна при Детском университете Лурье и доцент кафедры патологии Медицинской школы им. Файнберга Северо-Западного университета. , «Потенциал генной терапии очень впечатляет, особенно с учетом того, что она может помочь людям, рожденным с синдромом Дауна, и населению в целом бороться с раком».