โครโมโซมในร่างกาย

โครโมโซมเพิ่มขึ้นสามเท่าเป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมร้ายแรงที่เรียกว่าไตรโซม ทีมวิจัยระบุว่า Trisomies คิดเป็นสัดส่วนเกือบหนึ่งในสี่ของการสูญเสียการตั้งครรภ์จากการแท้งเอง นอกจากดาวน์ซินโดรม (trisomy 21) แล้ว ไทรโซมอื่น ๆ ของมนุษย์ยังมีโครโมโซม Y หรือ X เกิน และเอ็ดเวิร์ดซินโดรม (trisomy 18) และพาเทาซินโดรม (trisomy 13) ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีอัตราการเสียชีวิตของทารกแรกเกิดสูงมาก ในรายงานของพวกเขาที่ปรากฏในCell Stem Cellฉบับวันที่ 2 พฤศจิกายน ทีมที่นำโดย Dr. Li B. Li จาก UW Department of Medicine ได้อธิบายวิธีที่พวกเขาแก้ไข trisomy 21 ในเซลล์ของมนุษย์ที่เติบโตในห้องแล็บ นักวิทยาศาสตร์อาวุโสในโครงการนี้ ได้แก่ นักวิจัยด้านการบำบัดด้วยยีน ดร. เดวิด ดับบลิว รัสเซลล์ ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์และชีวเคมี และ ดร. ธาเลีย ปาปายานโนปูลู ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์ พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าการกำจัด trisomy ของมนุษย์ที่เป็นเป้าหมายอาจมีทั้งการใช้งานทางคลินิกและการวิจัย ในการเกิดมีชีพ ดาวน์ซินโดรมเป็น trisomy ที่พบบ่อยที่สุด ภาวะนี้มีลักษณะเฉพาะของดวงตา ใบหน้า และมือ และอาจทำให้เกิดปัญหาทางการแพทย์มากมาย รวมถึงความบกพร่องของหัวใจ สติปัญญาบกพร่อง แก่ก่อนวัยและสมองเสื่อม และมะเร็งเม็ดเลือดขาวบางรูปแบบ ซึ่งเป็นมะเร็งเม็ดเลือดชนิดหนึ่ง “แน่นอนว่าเราไม่ได้เสนอว่าวิธีการที่เราอธิบายจะนำไปสู่การรักษาโรคดาวน์” รัสเซลล์กล่าว "สิ่งที่เรากำลังมองหาคือความเป็นไปได้ที่นักวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์สามารถสร้างการบำบัดด้วยเซลล์สำหรับความผิดปกติของการสร้างเม็ดเลือดที่มาพร้อมกับดาวน์ซินโดรม" ตัวอย่างเช่น เขากล่าวว่า สักวันหนึ่งผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวในกลุ่มดาวน์ซินโดรมอาจมีสเต็มเซลล์ที่ได้มาจากเซลล์ของตัวเอง และได้รับการแก้ไขไตรโซมีในเซลล์ที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการเหล่านี้ จากนั้นพวกเขาสามารถได้รับการปลูกถ่ายสเต็มเซลล์ของตัวเอง - ลบด้วย โครโมโซม พิเศษ - หรือเซลล์เม็ดเลือดที่แข็งแรงซึ่งสร้างขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดคงที่ของพวกเขา ดังนั้นจึงไม่ส่งเสริมมะเร็งเม็ดเลือดขาวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการดูแลโรคมะเร็ง เขาเสริมว่าความสามารถในการสร้างสเต็มเซลล์ที่มีและไม่มี trisomy 21 จากคนคนเดียวกันอาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าปัญหาที่เกี่ยวข้องกับดาวน์ซินโดรมเกิดขึ้นได้อย่างไร เส้นเซลล์จะเหมือนกันทางพันธุกรรม ยกเว้นโครโมโซมที่เกินมา นักวิจัยสามารถเปรียบเทียบ ตัวอย่างเช่น เซลล์ทั้งสองสร้างเซลล์ประสาทสมองได้อย่างไร เพื่อเรียนรู้ผลกระทบของ trisomy 21 ต่อการพัฒนาของเซลล์ประสาท ซึ่งอาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความบกพร่องทางสติปัญญาตลอดชีวิตและการลดลงทางจิตใจในวัยผู้ใหญ่ของกลุ่มอาการดาวน์ วิธีการเปรียบเทียบที่คล้ายกันสามารถค้นหารากฐานของเนื้อเยื่อหัวใจที่แก่ก่อนวัยหรือมีข้อบกพร่องในสภาวะทางพันธุกรรมนี้ การก่อตัวของไตรโซมยังเป็นปัญหาในการวิจัยเวชศาสตร์ฟื้นฟูโดยใช้สเต็มเซลล์ Russell และทีมของเขาสังเกตเห็นว่าวิธีการของพวกเขายังสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนกลับ trisomies ที่ไม่ต้องการซึ่งมักเกิดขึ้นในการสร้างเซลล์ต้นกำเนิด การหาเทคนิคที่แน่นอนในการเอาโครโมโซมส่วนเกินออกนั้นค่อนข้างยุ่งยาก รัสเซลกล่าว แต่เพื่อนร่วมงานของเขาหลี่ทำงานอย่างหนักเพื่อแก้ปัญหาความท้าทายหลายอย่างระหว่างความพยายามครั้งแรกในการได้มาซึ่งสายเซลล์ที่ถูกออกแบบ "ความสำเร็จของดร. หลี่เป็นทัวร์เดอแรง" รัสเซลกล่าว นักวิจัยใช้ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโนเป็นตัวนำส่งยีนแปลกปลอมที่เรียกว่า TKNEO ไปยังจุดใดจุดหนึ่งบนโครโมโซมคู่ที่ 21 ซึ่งอยู่ภายในยีนที่เรียกว่า APP ซึ่งอยู่บนแขนยาวของโครโมโซม ทรานส์ยีน TKNEO ถูกเลือกเนื่องจากการตอบสนองที่คาดการณ์ไว้ต่อการคัดเลือกในเชิงบวกและเชิงลบในสื่อการเจริญเติบโตของห้องปฏิบัติการเฉพาะ เมื่อเติบโตในสภาพที่เลือกเทียบกับ TKNEO สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดสำหรับเซลล์ที่จะอยู่รอดคือการสูญเสียโครโมโซม 21 ที่เกิดขึ้นเองซึ่งมียีนที่ถ่ายโอน กลยุทธ์การเอาชีวิตรอดอื่นๆ ได้แก่ การกลายพันธุ์แบบจุด ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในคู่เบสของดีเอ็นเอ การปิดเสียงของยีน ซึ่งหมายความว่า TKNEO ถูก "ปิด" โดยเซลล์; หรือการลบ TKNEO Russell อธิบายข้อได้เปรียบที่สำคัญของเทคนิคนี้ในการกำจัดโครโมโซมพิเศษทั้งหมด: เมื่อมันหายไป ไม่มีอะไรเหลืออยู่ "นักวิจัยด้านการบำบัดด้วยยีนต้องระวังว่าแนวทางของพวกเขาจะไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อยีน" เขากล่าว ซึ่งหมายความว่า ตัวอย่างเช่น การกำจัดโครโมโซมจะต้องไม่ทำลายหรือจัดเรียงรหัสพันธุกรรมที่เหลืออยู่ใหม่ วิธีนี้ไม่ควรทำอย่างนั้น”