Forskere over hele kloden bruger ofte musemodeller i studiet af menneskelige forhold for at fremme jagten på medicin og behandlinger. Nu har Johns Hopkins Medicine-forskere og deres samarbejdspartnere skabt og karakteriseret en ny muse-replika af Downs syndrom, der længe har været anset for at være en af de mest udfordrende lidelser at simulere hos laboratoriedyr.
En rapport om deres forskning udkom den 29. juni 2020 i tidsskriftet eLife Sciences.
Den nye model kan hjælpe forskere med bedre at forstå, hvordan mennesker med Downs syndrom lærer og udvikler sig og i sidste ende føre til nye behandlingsformer for potentielt dødelige komplikationer af tilstanden, såsom hjertesygdomme og problemer med skjoldbruskkirtlen.
Downs syndrom, forårsaget af trisomi 21, opstår, når en person er født med en ekstra delvis eller hel kopi af det 21. kromosom. Typisk forbundet med distinkte ansigtstræk og udviklingsforsinkelser oplever personer med Downs syndrom også vanskeligheder med indlæring og hukommelse, såvel som højere forekomster af skjoldbruskkirtelsygdomme, blod- og immunforstyrrelser og hjertesygdomme. Behandling af disse tilstande hos mennesker med Downs syndrom er kompliceret af deres genetik.
"Der er mere end 500 gener på kromosom 21, der kan overudtrykkes," siger Roger Reeves, Ph. D., professor i fysiologi ved Johns Hopkins University School of Medicine. "Så sammenlignet med mange andre genetiske tilstande er Downs syndrom meget mere komplekst.", som yderligere komplicerer udviklingen af vellykkede behandlinger, er manglen på en nøjagtig dyremodel til at studere Downs syndroms biologi og teste potentielle terapier for tilstande forbundet med det.
Reeves og hans team bestræbte sig på at forbedre forskningsindsatsen ved at skabe en mere præcis kopi af tilstanden hos mus. Det gjorde de ved at indsætte en menneskelig kopi af kromosom 21 i mus ved hjælp af gnaverens egne cellulære strukturer, der organiserer DNA. Dette gør musecellerne i stand til pålideligt at kopiere og sortere det ekstra humane kromosom i nye celler, når de deler sig. Det lader også musene sende det ekstra genetiske materiale videre til deres afkom.
Det betyder, at disse mus, som forskerne har fået navnet TcMAC21, kan bruges relativt nemt og til lave omkostninger i langsigtede eksperimenter.
De resulterende TcMAC21-mus har mange karakteristika, der tyder på Downs syndrom hos mennesker, inklusive en tydelig ansigtsstruktur, en større forekomst af medfødte hjertefejl, en mindre lille lillehjernen end norm alt og indlæringsvanskeligheder.
Forskerne advarer om, at ingen enkelt dyremodel perfekt kan replikere en menneskelig tilstand. De mener dog, at TcMAC21-musemodellen udviklet i denne undersøgelse er et godt udgangspunkt for at skabe nye og bedre strategier til at hjælpe mennesker med Downs syndrom.
"Vores mål er at forbedre sundheden for mennesker med Downs syndrom for at give dem den bedste chance for at opnå deres fulde potentiale," siger Reeves.
