Передозировка гена на хромосоме 21 ускоряет старение у людей с синдромом Дауна

Передозировка гена на хромосоме 21 заставляет людей с синдромом Дауна стареть быстрее, чем население в целом.

Молекулярные процессы, ответственные за естественное старение клеток, плохо изучены. Изучение условий у людей, при которых старение ускоряется из-за генетических причин, дает возможность узнать о механизмах, контролирующих старение, и разработать стратегии для замедления процесса старения.

У взрослых с синдромом Дауна (СД) проявляются более ранние признаки возрастных заболеваний: снижение регенеративной способности тканей, алопеция, сухость кожи, замедленное заживление ран, хроническое заболевание десен, остеопороз, старение мозга и иммунных клеток. СД является генетическим, но не наследственным заболеванием, вызванным рождением с дополнительной копией хромосомы 21 (трисомия 21). Им страдают около 7 миллионов человек во всем мире (около 60 000 в Великобритании).

СД является наиболее частой генетической причиной умственной отсталости и ранней болезни Альцгеймера. В то время как повышенный риск раннего развития болезни Альцгеймера явно вызван дополнительной копией гена белка-предшественника амилоида (АРР), закодированного на хромосоме 21, генетическую основу других состояний объяснить непросто.

Новое исследование опубликовано в журнале Lancet Discovery. электронная биомедицинапод руководством профессора королевы Марии Дина Нижетича и доктора Аойфе Мюррей, совместно с сотрудничающими учреждениями из Хорватии, Сингапура, Франции, Италии и четырех других лондонских университетов, обнаружили передозировку гена на хромосоме 21, вызывающую преждевременное старение клеток людей с СД.

Исследование показало, что биологический возраст людей, страдающих СД, в среднем на 19,1 года старше, чем у хронологически сопоставимых по возрасту людей, не страдающих СД. Исследование также показало, что это не связано с сопутствующими заболеваниями СД и что процесс преждевременного старения начинается очень рано в детстве. Ген киназы (тип фермента, ускоряющего химические реакции в организме) называется ДЫРК1А был идентифицирован как основная причина преждевременного старения компонента СД, показывая, что передозировка этого гена нарушает механизмы восстановления ДНК, вызывая в клетках больше разрывов в их ДНК и хрупкость их клеточных ядер.

Дин Нижетич, профессор клеточной и молекулярной биологии в Queen Mary, сказал:

«Мы обнаружили, что трисомная передозировка этого гена (DYRK1A) является одним из основных факторов, способствующих преждевременному биологическому старению при СД. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, насколько это способствует развитию и функционированию мозга, а также найти способы точного ингибирования. передозировка этого гена возвращается к физиологическим уровням. Это может открыть новые захватывающие возможности для раннего вмешательства в СД, но требуется гораздо больше исследований».

Кэрол Бойс, исполнительный директор Ассоциации людей с синдромом Дауна, прокомментировала:

«Нам давно известно, что у людей с синдромом Дауна процесс старения происходит быстрее, чем у населения в целом.

Наличие такого знакового исследования, опубликованного уважаемыми учеными, работающими вместе на международной основе, является ключевым событием. Что наиболее важно, исследование намекает на перспективу эффективных методов лечения, которые могут вмешиваться в процесс ускоренного клеточного старения. Этот аспект исследования будет представлять огромный интерес для людей с синдромом Дауна и их семей».

Исследование также показало, что генетическое или химическое снижение действия этого гена может исправить дефекты клеточного старения. Это открывает возможности для раннего терапевтического вмешательства для людей с СД, чтобы уменьшить влияние преждевременного биологического старения на их развитие и благополучие. Эти результаты также проливают больше света на естественные механизмы старения и гены, действие которых можно контролировать, чтобы замедлить естественный процесс старения и снизить риск распространенных заболеваний, связанных со старением.