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正常人的体细胞内含有46条染色体,这些染色体都是成对出现的。唐氏综合征患者的体细胞中却有3条21 号染色体,这是精原细胞或卵原细胞在减数分裂产生精子或卵子时,21号染色体没有分离导致的。
目前,我们只能通过产前筛查减少新生儿罹患唐氏综合征的风险,但对于唐氏综合征本身,至今仍未找到有效的预防措施和治疗方法。
唐氏综合征属于染色体病,与白化病这类基因病不同。基因病是病人的一种或几种基因发生病变或缺失导致的,科学家们正尝试通过基因疗法,用健康的基因替代或填补人体内发生病变或缺失的基因,目前已取得了一定的成效。而21号染色体携带了上千条基因,这意味着唐氏综合征患者与常人相比有上千种基因存在异常。要想通过基因疗法逐条修补,其难度无异于登天。
既然没法对这些异常基因逐个击破,不妨围而歼之。美国马萨诸塞州立大学的珍妮·劳伦斯教授和她的团队就发现了一种“关闭”唐氏综合征的方法。
他们在X染色体上发现了一种XIST基因,这种基因一旦被激活,就会在转录时产生一大堆RNA,这些RNA将会像毯子一样覆盖这条X染色体,并将它压缩捆绑。这样一来,染色体的转录过程就被“截断”了,DNA单链无法按照碱基互补配对的原则合成RNA,这条X染色体自然没法发挥作用。
教授想到,能否让XIST基因同样作用于21号染色体?他们通过重编程的手段,把一名唐氏综合征患者的体细胞诱导为多功能干细胞。如果XIST基因能成功作用于这些多功能干细胞,那它们就能分化成各种表现正常的体细胞。经过六年的努力, 劳伦斯团队成功地在第3条21号染色体上插入并激活了XIST基因,使其无法转录,于是,这些唐氏综合征患者的干细胞就表现得如同正常干细胞一般了。这意味着在细胞水平上,唐氏综合征被成功地“关闭”了。今年7 月 17 日,权威科学杂志《自然》刊登了这一突破性的研究成果。
美国约翰·霍普金斯大学的研究人员罗杰·里夫认为,这是一项激动人心的研究,当务之急是要在实验动物身上再现这个成果,而如何让小鼠患上唐氏综合征呢?这又成了一个新的难题。
劳伦斯教授同样看到了这些困难,她表示,将XIST基因用于临床仍然前路漫漫。由于神经系统和生理发育的复杂性,对人体细胞插入XIST基因可能最多只能逆转患者的部分症状,如果能在胎儿还在子宫时就进行修复,效果可能会更显著。
目前,我们只能通过产前筛查减少新生儿罹患唐氏综合征的风险,但对于唐氏综合征本身,至今仍未找到有效的预防措施和治疗方法。
唐氏综合征属于染色体病,与白化病这类基因病不同。基因病是病人的一种或几种基因发生病变或缺失导致的,科学家们正尝试通过基因疗法,用健康的基因替代或填补人体内发生病变或缺失的基因,目前已取得了一定的成效。而21号染色体携带了上千条基因,这意味着唐氏综合征患者与常人相比有上千种基因存在异常。要想通过基因疗法逐条修补,其难度无异于登天。
既然没法对这些异常基因逐个击破,不妨围而歼之。美国马萨诸塞州立大学的珍妮·劳伦斯教授和她的团队就发现了一种“关闭”唐氏综合征的方法。
他们在X染色体上发现了一种XIST基因,这种基因一旦被激活,就会在转录时产生一大堆RNA,这些RNA将会像毯子一样覆盖这条X染色体,并将它压缩捆绑。这样一来,染色体的转录过程就被“截断”了,DNA单链无法按照碱基互补配对的原则合成RNA,这条X染色体自然没法发挥作用。
教授想到,能否让XIST基因同样作用于21号染色体?他们通过重编程的手段,把一名唐氏综合征患者的体细胞诱导为多功能干细胞。如果XIST基因能成功作用于这些多功能干细胞,那它们就能分化成各种表现正常的体细胞。经过六年的努力, 劳伦斯团队成功地在第3条21号染色体上插入并激活了XIST基因,使其无法转录,于是,这些唐氏综合征患者的干细胞就表现得如同正常干细胞一般了。这意味着在细胞水平上,唐氏综合征被成功地“关闭”了。今年7 月 17 日,权威科学杂志《自然》刊登了这一突破性的研究成果。
美国约翰·霍普金斯大学的研究人员罗杰·里夫认为,这是一项激动人心的研究,当务之急是要在实验动物身上再现这个成果,而如何让小鼠患上唐氏综合征呢?这又成了一个新的难题。
劳伦斯教授同样看到了这些困难,她表示,将XIST基因用于临床仍然前路漫漫。由于神经系统和生理发育的复杂性,对人体细胞插入XIST基因可能最多只能逆转患者的部分症状,如果能在胎儿还在子宫时就进行修复,效果可能会更显著。