کشف ژن‌های مرتبط با آلزایمر و سندرم داون

پژوهشگران موسسه‌ی فرانسیس کریک و UCL با هدف درک اینکه کدام ژن‌ها مسئول آغاز زودهنگام بیماری آلزایمر در افراد مبتلا به سندرم داون هستند، پژوهش‌هایی انجام دادند. یافته‌های آن‌ها می‌تواند راه را برای درمان‌های آینده برای جلوگیری از این بیماری در افراد مبتلا به سندرم داون هموار کند و مکانیسم‌هایی را که موجب زوال عقل در عموم مردم می‌شوند، شناسایی کند.

تقریبا از هر ۸۰۰ نفر، یک فرد با سندرم داون به دنیا می‌آید؛ این افراد در کروموزم شماره‌ی ۲۱ خود یک کپی اضافه دارند؛ یعنی ۳ کروموزوم شماره‌ی ۲۱ دارند. حدود دو سوم آن‌ها، وقتی به حدود ۶۰ سالگی می‌رسند، با شروع زودهنگام آلزایمر روبرو می‌شوند. قبلا تصور می‌شد که میزان بالای شیوع آلزایمر در افراد مبتلا به سندرم داون ناشی از ژن خاصی با نام APP است که روی کروموزوم شماره‌ی ۲۱ قرار گرفته است. کروموزوم ۲۱ دارای ۲۳۱ ژن است ولی APP مظنون اصلی بوده‌ است، زیرا این ژن تولیدکننده‌ی پروتئین‌های پیش‌ساز آمیلویید است. این پروتئین‌ها در تولید بتا آمیلوییدها که در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر ساخته می‌شود، نقش دارند. در این مطالعه که در ژورنال Brain متشر شده است، پژوهشگران دریافتند که کپی‌های اضافی از دیگر ژن‌ها موجود روی کروموزوم ۲۱، موجب افزایش آسیب مغزی شبه آلزایمر و اختلالات شناختی در مدل موش مبتلا یه سندرم داون می‌شود.

کاریوتایپ فرد مبتلا به سندرم داون؛ افراد مبتلا به سندرم داون سه کروموزم شماره‌ی ۲۱ دارند

دکتر فرانسیس ویزمان نویسنده‌ی اول این مقاله گفت:

ما برای اولین بار نشان دادیم که ژن‌های دیگری به غیر از APP، در شروع زودهنگام بیماری آلزایمر در مدل مورد مطالعه‌ی سندرم داون نقش دارند. شناسایی این ژن‌ها و مسیرهایی که این ژن‌ها در آن‌ها نقش درگیرند، در مراحل اولیه‌ی تخریب عصبی، می‌تواند به ما کمک کند تا در این مسیرها مداخله کنیم و از بروز این بیماری در افراد مبتلا به سندرم داون جلوگیری کنیم.

پژوهشگران موش‌هایی که در حضور و بدون حضور کروموزوم ۲۱ انسانی، پروتئین آمیلویید APP را تولید می‌کردند، با هم مقایسه کردند تا سهم APP و دیگر ژن‌های دخیل در بیماری آلزایمر را از هم جدا کنند. موش‌هایی که دارای یک کپی اضافی از تمام ژن‌های موجود روی کروموزوم ۲۱ بودند، نسبت به موش‌های دیگر، علایم بیشتری از بیماری آلزایمر را نشان دادند. موش‌های دارای کپی اضافی از تمام ژن‌های روی کروموزوم ۲۱، سطوح بالاتری از آمیلویید بتا و توده‌های پروتئینی یا پلاک‌های پروتئینی درون بخشی از مغز که کنترل‌کننده حافظه‌است، داشتند و عملکرد آن‌ها در آزمون‌های حافظه بدتر بود.

در ادامه پژوهشگران بررسی کردند که چه چیزی موجب افزایش تولید آمیلویید بتا و پلاک‌ها در مغز موش‌های دارای یک کپی اضافه از تمام ژن‌های موجود روی کروموزوم ۲۱ انسانی شده است. نتایج نشان داد که این موش‌ها مقدار بیشتری از نوع خاصی از پروتئین بتاآمیلویید تولید می‌کنند که مستعد تشکیل توده‌ها است.

مدل‌سازی سندرم داون در یک موش از گذشته دشوار بوده است؛ زیرا ژن‌هایی که ما روی کروموزوم شماره‌ی ۲۱ خود داریم، در موش روی سه کروموزوم مختلف پخش‌اند. تنها پس از سال‌ها پالایش مدل‌های موش، ما خواهیم توانست مراحل ابتدایی آلزایمر و بیماری‌های دیگر را در زمینه‌ی سندرم داون بررسی کنیم.

الیزابت فیشر استاد عصب‌شناسی UCL و نویسنده‌ی همکار مقاله افزود:

اگرچه ما داریم به بیماری آلزایمر از دریچه‌ی بیماری سندرم داون نگاه می‌کنیم؛ ولی این همکاری بین‌المللی فراهم‌آورنده‌ی دانشی در زمینه‌ی مراحل اولیه‌ی پیشرفت بیماری است که ممکن است در دستکاری بیماری آلزایمر در جمعیت عمومی نیز کاربرد داشته باشد.