Синдром Дауна: как избавиться от лишней хромосомы?

Сегодня 21-й день 3-го месяца года, именно поэтому сегодня весь мир отмечает Международный день человека с синдромом Дауна — заболевания, причиной которого является трисомия по 21-й хромосоме. По мере развития медицины открываются все новые загадки этого заболевания. Но что важнее, меняется отношение к людям с синдромом Дауна.

MedAboutMe выяснял, что нового узнала наука об этом заболевании за последние годы.

Откуда берется трисомия?

Синдром Дауна развивается на фоне трисомии 21-й хромосомы. То есть, у больного человека не 23 парных хромосомы (всего 46), а 22 парных и 3 штуки 21-х (всего 47). Откуда берется лишняя хромосома? Существует три основных механизма ее появления:

• Чаще всего (90% случаев) еще на этапе образования гамет (половых клеток) на стадии мейоза 21-я хромосома не расходится со своей парой. Чаще это случается при образовании женских половых клеток (яйцеклеток). При оплодотворении 24 хромосомы одной половой клетки сливаются с 23 хромосомами другой, что и дает в результате 47 хромосом и синдром Дауна.
• В 4% случаев происходит транслокация, получившая название робертсоновской: длинное плечо 21-й хромосомы прикрепляется к плечу другой, чаще 14-й хромосомы — вместо двух нормальных получается одна дефектная. В этом случае общее количество хромосом после зачатия, напротив, на одну меньше нормы: 45. У такого человека не обязательно рождается ребенок с синдромом Дауна, однако вероятность этого существенно повышена.
• Еще в 1-5% случаев наблюдается мозаицизм. В этом случае нарушение развивается на ранних стадиях развития зародыша: из-за нерасхождения хромосом в клетке зародыша удвоение 21-й хромосомы наблюдается не во всех, а в некоторых тканях или органах. «Мозаичный синдрома Дауна» считается самым легким, люди с этой разновидностью болезни могут быть успешно социализированы и вести самостоятельную жизнь.

Возможны и другие, намного более редкие варианты хромосомных нарушений, например, частичное удвоение 21-й хромосомы, то есть из-за хромосомной перестройки удваиваются не вся хромосома полностью, а только отдельные ее участки.

Диагностика синдрома Дауна до рождения ребенка

Лишнюю хромосому теоретически можно выявить уже на ранних стадиях развития плода. Для этого на 15-20-й неделе беременности женщина проходит «тройной тест» — анализ крови на альфа-фетопротеин, хорионический гонадотропин и свободный эстриол. По результатам этого теста, а также в ходе УЗИ воротниковой зоны (проводится до 14-й недели) врачи смотрят, есть ли в принципе повышенная вероятность синдрома Дауна и ряда других аномалий развития плода. Сами по себе результаты теста — повод не для диагноза, а для проведения дополнительного обследования:

• Биопсия хориона: проводится на 10-14-й неделе. В полость матки вводят иглу через брюшную стенку и берут образец хориона — зародышевой оболочки вокруг эмбриона. Геном этой оболочки частично совпадает с геномом ребенка. Точность анализа — 99%.
• Биопсия плаценты (плацентоцентез): проводится на 14-16-й неделе, если не успели взять биопсию хориона.
• Пункция окололодных вод (амниоцентез): проводится на 16-19-й неделе. Точность результатов — 99,4%.
• Пункция пуповины (кордоцентез): проводится на 19-21-й неделе беременности. Это самый надежный метод диагностики, так в этом случае речь идет о крови самого ребенка.

Все перечисленные 4 методики — инвазивные, при их проведении повышается риск выкидыша. При этом при плацентоцентезе, биопсии хориона и амниоцентезе существует небольшая вероятность получения и ложноположительных, и ложноотрицательных результатов — по крайней мере, она выше, чем при кордоцентезе. Поэтому нередко беременные женщины не соглашаются на проведение более точной диагностики, предпочитая не рисковать здоровьем малыша.

Важный момент: на 100% быть уверенным, что у ребенка будет синдром Дауна — невозможно. Проблема в том, что клетки для анализа должны быть на четко определенной стадии митоза. Эти полученные в результате биопсии клетки выращивают в лаборатории, где их заставляют делиться, чтобы дойти до этой стадии. Но в ходе этого процесса они тоже могут мутировать. Клетки из пуповинной крови растут быстрее всего, поэтому риски мутаций минимальны.

Новый тест: анализ бесклеточной ДНК в крови матери

В начале 2000-х появились сообщения о новом неинвазивном и при этом достаточно надежном тесте, позволяющем выявлять синдром Дауна, начиная с 11-12-й недели беременности. В это время ДНК плода можно уже найти в крови матери. Не надо делать опасные проколы — достаточно взять кровь беременной женщины на анализ. Сегодня это самый точный неинвазивный тест из существующих. Кроме синдрома Дауна, он позволяет выявить повышенный риск наличия трисомии по 13-й хромосоме (синдром Патау) и по 18-й (синдром Эдвардса).

Новый метод уже применяется для пренатальной диагностики синдрома Дауна в I триместре беременности в ряде европейских стран.

Синдром Дауна и проблема этики

Ни один из существующих способов пренатальной диагностики не скажет точно: насколько сильно будет выражен синдром Дауна у ребенка, сможет ли он социализироваться в обществе, стать независимым от своих родителей, вести обычную жизнь. И это основная биоэтическая проблема, связанная с этой болезнью.

Половина детей с синдромом Дауна погибают в течение первого года своей жизни из-за тяжелых пороков сердца или почек. Часть других детей должна будет перенести серьезную операцию на сердце (и, возможно, не одну) и страдать от сразу нескольких тяжелых болезней. Среди осложнений этого синдрома — нарушения иммунитета, проблемы с желудочно-кишечным трактом, эндокринной системой, повышенный риск развития лейкемии и болезни Альцгеймера.

Но некоторые малыши, несмотря на синдром Дауна, остаются относительно здоровыми и счастливыми детьми, которые вырастают в молодых людей, способных гармонично вписываться в общество, учиться, работать и т. д. Конечно, их меньшинство — врачи говорят о 2%. Но принимая решение об аборте, женщина лишает такого ребенка шансов на жизнь.

Возможно ли вылечить человека от синдрома Дауна?

Сегодня нельзя вылечить человека с этим заболеванием. Однако наука движется вперед. Шаг за шагом ученые приближаются не только к пониманию механизмов развития болезни, но и созданию способов ее лечения.

Раз есть лишняя хромосома, хорошо было бы ее отключить, блокировать, нейтрализовать. Методы генной терапии уже позволяют включать и выключать отдельные гены, но вот генетическая коррекция на уровне хромосом пока остается практически невозможной. Однако в этом направлении ведутся активные разработки, и уже есть первые успехи.

Несколько лет назад ученые из Университета Массачусетса объявили, что нашли выключатель для хромосомы. Им стал ген РНК под название XIST. Он отвечает за выключение одной из парных Х-хромосом у самок млекопитающих. Если такой ген работает, то Х-сцепленные гены в женской Х-хромосоме будут работать также, как у мужчин (у которых, как известно, есть только одна Х-хромосома).

Ученые нашли способ вставлять XIST в лишнюю 21-ю хросомому в стволовых клетках пациента. Тем самым подавлялась активность генов, и работающими оставались только две обычных 21-х хромосомы — как у здоровых людей. Пока такое управление хромосомами возможно только в клеточной культуре и в лабораторных условиях. Однако это значит, что первый шаг в сторону хромосомной терапии синдрома Дауна сделан.

Другой вариант лечения синдрома Дауна напрашивается сам собой: удалить лишнюю хромосому. И в этом случае тоже есть определенные успехи. В 2012 году ученые из Вашингтона смогли удалить лишнюю 21-ю хромосому из клеточной культуры, выращенной на основе стволовых клеток пациента с синдромом Дауна. Им удалось это сделать с помощью аденоассоциированного вируса, который позволил доставить ген TKNEO в конкретное место на 21-й хромосоме. Этот трансген приводит к самоликвидации хромосомы, если клетка растет в среде, содержащей ганцикловир. Таким образом, из клеток с трисомией ученые получили клетки с нормальным набором хромосом.

Конечно, пока нельзя говорить, что это готовый метод терапии, однако исследователи считают, что их разработки позволят лечить людей с синдромом Дауна от некоторых тяжелых патологий, которые развиваются в качестве осложнений. Так, подкорректированные стволовые клетки, трансформировавшиеся в здоровые клетки крови, могли бы спасти таких пациентов от лейкемии.

Использованы фотоматериалы Shutterstock

Источник: medaboutme.ru