Τα άτομα με σύνδρομο Down ή τρισωμία 21, μια γενετική πάθηση που προκαλείται από ένα επιπλέον αντίγραφο του ανθρώπινου χρωμοσώματος 21, παρουσίασαν μια αξιοσημείωτη αύξηση στο προσδόκιμο ζωής κατά τον 20ό αιώνα. Στις αρχές του 1900, λιγότερο από το 20% των νεογνών με σύνδρομο Down ζούσε μετά την ηλικία των 5 ετών. Στις ΗΠΑ σήμερα, πάνω από το 90% των μωρών με αυτή την πάθηση ζει μετά την ηλικία των 10 ετών και το προσδόκιμο ζωής είναι σχεδόν τα 60 έτη. Αυτές οι αυξήσεις πιθανότατα τροφοδοτήθηκαν από τη μεγαλύτερη ένταξη στην κοινωνία, τη διακοπή της ιδρυματοποίησης σε ψυχιατρικές εγκαταστάσεις και την καλύτερη ιατρική περίθαλψη.
Παρά τις εξελίξεις, τα άτομα με τρισωμία 21 αντιμετωπίζουν αυξημένο κίνδυνο για πολλές συνυπάρχουσες καταστάσεις, όπως συγγενείς καρδιακές ανωμαλίες, αυτοάνοσες παθήσεις, διαταραχές του φάσματος του αυτισμού και νόσο Αλτσχάιμερ. Από την άλλη πλευρά, τείνουν να έχουν χαμηλότερα επίπεδα υπέρτασης και ορισμένους τύπους καρκίνου.
Η κατανόηση του πώς ένα επιπλέον χρωμόσωμα 21 προκαλεί κινδύνους αλλά και ανθεκτικότητα θα μπορούσε να προωθήσει τη συλλογική κατανόηση των σημαντικών ιατρικών καταστάσεων που επηρεάζουν τον γενικό πληθυσμό. Για παράδειγμα, ο αυξημένος κίνδυνος της νόσου Αλτσχάιμερ μεταξύ των ενηλίκων με σύνδρομο Down μπορεί να εξηγηθεί εν μέρει από την παρουσία ενός γονιδίου στο χρωμόσωμα 21 που οδηγεί σε υπερβολική παραγωγή των πρωτεϊνών βήτα-αμυλοειδούς και των πλακών που είναι χαρακτηριστικές του Αλτσχάιμερ.
Ο ρόλος του ανοσοποιητικού και της ιντερφερόνης
Σε πρόσφατα δημοσιευμένη έρευνα, διαπιστώθηκε ότι τα γονίδια που εμπλέκονται στον έλεγχο του ανοσοποιητικού συστήματος είναι κρίσιμα για την ανάπτυξη των χαρακτηριστικών συμπτωμάτων του συνδρόμου Down. Τα ευρήματα συμβάλλουν σε ένα αυξανόμενο σύνολο ερευνών σχετικά με τον σημαντικό ρόλο του ανοσοποιητικού συστήματος στην εμφάνιση και τη σοβαρότητα ορισμένων από τις αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία της τρισωμίας 21, υποστηρίζοντας την ιδέα ότι η αποκατάσταση της ανοσολογικής ισορροπίας θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ατόμων με την πάθηση.
Ορισμένα γονίδια κωδικοποιούν τους υποδοχείς ιντερφερόνης και αποτελούν σημαντικό μέρος της αντιϊκής άμυνας του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτά τα γονίδια επιτρέπουν στα κύτταρά μας να αναγνωρίσουν ένα σύνολο πρωτεϊνών που ονομάζονται ιντερφερόνες, τις οποίες παράγουν τα μολυσμένα από τον ιό κύτταρα για να ειδοποιήσουν τα μη μολυσμένα ακόμα κύτταρα γύρω τους για την παρουσία ενός ιού κατά τη διάρκεια μόλυνσης.
Ενώ οι ιντερφερόνες πυροδοτούν μια ευεργετική ανοσολογική απόκριση ενάντια στις ιογενείς λοιμώξεις, η χρόνια υπερδραστηριότητα ιντερφερόνης θα μπορούσε να έχει επιζήμια αποτελέσματα. Η υπερβολική ποσότητα σηματοδότησης ιντερφερόνης είναι γνωστό ότι είναι επιβλαβής σε ιατρικές καταστάσεις όπως ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος, μια ομάδα γενετικών διαταραχών που είναι γνωστές ως ιντερφερονοπάθειες και η σοβαρή COVID-19.
Συγκεκριμένα, τέσσερα από τα έξι γονίδια υποδοχέα ιντερφερόνης βρίσκονται στο χρωμόσωμα 21. Κανονικά έχουμε δύο αντίγραφα από κάθε χρωμόσωμα. Επειδή τα άτομα με σύνδρομο Down έχουν τρία αντίγραφα του χρωμοσώματος 21, έχουν επίσης τρία αντίγραφα των γονιδίων του υποδοχέα ιντερφερόνης σε αυτό το χρωμόσωμα. Αυτό συμβάλλει στην υπερπαραγωγή υποδοχέων ιντερφερόνης που παρατηρείται σε άτομα με σύνδρομο Down.
Οι ερευνητές ήθελαν να μάθουν εάν το επιπλέον αντίγραφο γονιδίων των υποδοχέων ιντερφερόνης, σε σύγκριση με τα περίπου 200 άλλα γονίδια που βρίσκονται στο χρωμόσωμα 21, συμβάλλει στα χαρακτηριστικά συμπτώματα του συνδρόμου. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο ποντικιού με σύνδρομο Down. Σε αυτό το μοντέλο ποντικιού, μια μεγάλη περιοχή του γονιδιώματός του είναι ισοδύναμη με ένα μεγάλο μέρος του ανθρώπινου χρωμοσώματος 21 και τριπλασιάζεται για να αναπαραχθούν πολλά συμπτώματα και χαρακτηριστικά του συνδρόμου Down.
Βρέθηκε ότι η διόρθωση του αριθμού των γονιδίων των υποδοχέων ιντερφερόνης μείωσε σημαντικά τα μη φυσιολογικά πρότυπα γονιδιακής έκφρασης σε πολλούς τύπους ιστών, τόσο κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη όσο και στα ενήλικα ποντίκια. Τα ποντίκια με το σύνδρομο είχαν επίσης πιο ρυθμισμένες ανοσολογικές αποκρίσεις, φυσιολογική ανάπτυξη καρδιάς, μειωμένες αναπτυξιακές καθυστερήσεις, βελτιωμένη απόδοση σε εργασίες μνήμης και μάθησης και ακόμη πιο τυπική μορφολογία του κρανίου και του προσώπου. Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι ο τριπλασιασμός των γονιδίων των υποδοχέων ιντερφερόνης μπορεί να προκαλέσει μια σειρά από χαρακτηριστικά του συνδρόμου Down.
Η έρευνα δείχνει ότι πολλές, αν και όχι όλες, πτυχές του συνδρόμου Down μπορεί να σχετίζονται με τη δραστηριότητα του ανοσοποιητικού συστήματος σχετικά με την ιντερφερόνη. Υποστηρίζει επίσης τη δυνατότητα χρήσης φαρμάκων που εξασθενούν αυτή την απόκριση για τη θεραπεία ορισμένων από τις αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία της τρισωμίας 21. Τα ευρήματα υποστηρίζουν τη περαιτέρω διερεύνηση των επιδράσεων της υπερδραστηριότητας της ιντερφερόνης στην ανάπτυξη του εμβρύου γενικότερα. Δύο από τα βασικά χαρακτηριστικά του συνδρόμου Down επηρεάστηκαν από τον τριπλασιασμό των υποδοχέων ιντερφερόνης -συγγενείς καρδιακές παθήσεις και σχήμα του κρανίου και του προσώπου- αυτά αναπτύσσονται στη μήτρα.
Διεξάγονται επί του παρόντος δύο κλινικές δοκιμές για την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα ενός φαρμάκου, του tofac itinib (Xeljanz). Αυτό το φάρμακο ανήκει σε μια κατηγορία φαρμάκων γνωστών ως αναστολείς JAK που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία αυτοφλεγμονωδών καταστάσεων.
