سندرم داوون

همانطور که میدانید سندرم داوون به علت وجود سه کپی از کروموزوم 21 رخ می دهد. پیشرفت های اخیر در حوزه‌ی ویرایش ژنوم راه حلی برای حذف یا خاموشی کروموزوم 21 از طریق ژن درمانی ارائه داده است. تاکنون این روش با موفقیت در کشت سلول های بنیادی همراه بوده است. اگرچه این روش در بیماران به طور واضح غیر عملی می باشد اما این امکان وجود دارد که بشود سلول های بنیادی که سریع تقسیم می شود (مانند مغز استخوان) با سلول های مهندسی شده جایگزین بشود. این کار ممکن است برخی از علائم و نشانه های سندرم داوون را کاهش بدهد.

راه حل اول، از بین بردن کروموزم 21:

یکی از این راه حل‌ها حذف یکی از سه کپی کروموزوم 21 با وارد کردن یک کاست DNA درون یکی از کروموزوم ها با استفاده آدنوویروس همراه می باشد. کاست TkNeo دو ژن را حمل می کند: 1) یکی ژن مقاومت به نئومایسین (Neo) و دیگری 2) ژن حساسیت به گانسیکلوویر(Tk). حساسیت به گانسیکلوویر به علت بیان آنزیم تیمیدین کیناز می‌باشد.

از ژن مقاومت به نئومایسین برای برای غربالگری سلول هایی استفاده می شود که کاست DNA مورد نظر ما را دریافت کرده اند. سپس سلول ها در معرض گانسیکلوویر قرار می گیرند که علیه کاستی که در کروموزم وارد شده است عمل می‌کند و در نهایت موجب از بین رفتن کروموزوم می شود. در این روش ممکن است بعضی از سلول‌ها تمام DNA خود یا برخی دیگر از سلول ها هر 3 کپی از کروموزوم 21 را از دست می دهند.

راه حل دوم، خاموش کردن کروموزم 21:

روش دیگر خاموش کردن یکی از 3کپی کروموزوم محبوب‌تر می باشد. این ایده در واقع الهام گرفته از این واقعیت است که زنان دو کروموزوم X دارند درحالی که مردان فقط یک کپی از آن را دارا می باشند برای همین برای جلوگیری از بیان زیاد ژن های کروموزوم X یکی از کروموزوم ها X در زنان به طور معمول از طریق مکانیسمی Xist RNA غیر فعال می شود.

ژن Xist به کروموزوم 21 به وسیله ویرایش ژنومی منتقل می شود. این یکی از بزرگترین انتقال های قطعه DNA می باشد. ژن Xist به وسیله انگشت روی نوکلئازFokI به درون یکی از کروموزوم های 21منتقل می شود. وقتی که ژن Xist به درون یکی از 3 کپی کروموزوم وارد می شود همانند زمانی عمل می‌کند که درون کروموزوم X می باشد. ژن Xist رونویسی می شود و رونوشت آن اطراف کروموزومی که ژن Xist وجود دارد گسترش می یابد و موجب غیرفعال شدن آن می شود درحالی که بر روی دو کپی دیگر کروموزوم اثری نمی گذارد. به کروموزوم 21 که متراکم شده و به حالت هتروکروماتین درمیاد جسم بار (Barr body)گفته می شود.

Source: Biotechnology

Author(s): David P. Clark BA (honors)Christ’s College Cambridge 1973

Publisher: Elsevier/Academic Cell Press

Year: 2016

نویسنده : سعید کارگر