Развитие лейкемии у носителей синдрома Дауна связали с "перестройкой" ядра

Также ученые обнаружили, что часть этих изменений в устройстве ядра клетки привела к повышению численности и активности клеточных "энергостанций" - митохондрий

МОСКВА, 25 сентября. /ТАСС/. Европейские и американские молекулярные биологи обнаружили, что лейкемия развивается у носителей синдрома Дауна примерно в 150 раз чаще нормы из-за перемен в структуре ядра клеток, связанных с появлением "лишней" хромосомы. Об этом сообщила пресс-служба датского Копенгагенского университета.

"Проведенное нами исследование указывает на то, что добавление третьей копии 21-й хромосомы серьезным образом меняет то, как ДНК "упакована" внутри ядер клеток. В результате этого меняется характер регуляции активности многих генов, что, в частности, способствует развитию лейкемии у носителей синдрома Дауна", - пояснила научный сотрудник Копенгагенского университета Ребекка Меллер, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Исследователи пришли к такому выводу при изучении жизнедеятельности различных стволовых клеток, отвечающих за образование красных кровяных телец, иммунных клеток и прочих компонентов крови у носителей синдрома Дауна. Интерес ученых к этим клеткам был обусловлен тем, что у новорожденных пациентов с трисомией наблюдается необычно большое число красных кровяных клеток, а также при этом они необычно сильно подвержены лейкемии и различным формам рака крови.

Для раскрытия причин этого ученые собрали около 1,1 млн кроветворных клеток из костного мозга и печени, извлеченные из организма носителей синдрома Дауна и здоровых людей, измерили уровень активности генов в этих тельцах и проследили за тем, как они превращались в другие типы клеток. В дополнение к этому ученые сравнили то, как много разных типов этих "заготовок" кровяных клеток содержалось в изученных образцах, а также проследили за работой отдельных органелл в этих тельцах.

Проведенное биологами сравнение указало на то, что работа нескольких сотен генов, связанных с формированием эритроцитов и других кровяных клеток, сильным образом отличалась у здоровых людей и носителей синдрома Дауна. Эти аномалии были связаны с переменами в трехмерной структуре генома, которые сделали некоторые его регионы, к примеру, ген TFR2, более активными, а также при этом подавили работу многих других участков ДНК, связанных с кроветворением.

В дополнение к этому, ученые обнаружили, что часть этих изменений в устройстве ядра клетки привела к повышению численности и активности клеточных "энергостанций" - митохондрий. Это ведет к ускоренному накоплению оксидантов в клетке, их проникновению в перестроенные регионы ядра и к учащенному появлению мутаций, что способствует появлению опухолевых клеток и ускоряет развитие лейкемии, а также потенциально и других форм рака крови.

О синдроме Дауна

Синдром Дауна - самая распространенная причина развития слабоумия и прочих проблем с работой мозга человека. Все нарушения в умственном развитии у его носителей возникают по той причине, что в их ДНК содержится не две, а три копии 21-й хромосомы. В результате этого нарушается работа генов, отвечающих за формирование и работу мозга, из-за чего их носители отстают от сверстников в умственном развитии с самых первых дней жизни.

Помимо проблем с когнитивным развитием, синдром Дауна сопровождается многими другими изменениями и нарушениями в работе организма. В частности, его носители редко страдают от твердых опухолей, но при этом они необычно часто становятся жертвами лейкемии и острого миелоидного лейкоза, одной из самых опасных и распространенных форм рака крови.