Záhada třetího chromozomu

Downův syndrom je způsoben změnou v počtu genů, která – přestože jde o geny normální, nepoškozené – působí řadu fyziologických změn ve vývoji, mentální retardaci a také zpomaluje růst.

Na počtu záleží! Teprve v roce 1956 bylo jednoznačně určeno, že jádro lidských buněk obsahuje 46 chromozomů: dvě sady 22 autozomů a 2 pohlavní chromozomy. A o necelé tři roky později ukázali francouzští vědci, že nadbytečná kopie jednoho z nich, chromozomu 21, způsobuje nejčastější dědičné onemocnění na světě – Downův syndrom.

Downův syndrom je velmi komplexní vrozené onemocnění s řadou fyziologických poruch, jako jsou například změny morfologie obličeje a růstu, vrozené srdeční defekty, neuropatologické změny podobné Alzheimerově nemoci či oční vady. Děti s Downovým syndromem také až dvacetkrát častěji onemocní leukemií. Patologický obraz Downova syndromu se liší mezi jednotlivými pacienty a pouze dva znaky byly zatím nalezeny u všech jedinců s tímto syndromem: mentální retardace a zpomalený růst. Všechny tyto změny jsou jednoznačně spojeny s přítomností nadbytečné kopie chromozomu 21. Není tedy divu, že ihned po objevu trisomie následoval intenzivní výzkum tohoto chromozomu.

Ani po letech bádání si ale s Downovým syndromem nevíme rady. Hlavní problém je, že tato nemoc je způsobená změnou v počtu genů, ovšem geny zodpovědné za patologické projevy jsou normální, nepoškozené, a vznikají z nich normální proteiny. Proč však kvantitativní změny v buňce způsobují takové potíže? Navíc ty změny nejsou moc velké – místo dvou kopií genů mají buňky kopie tři. U většiny proteinů je tak malé zvýšení (50 %) skoro vždy zcela neškodné – jsou snad proteiny kódované na chromozomu 21 výjimkou? To bylo po dlouhou dobu hlavní vysvětlení patologie Downova syndromu. Výzkumy zmapovaly takzvanou kritickou oblast na chromozomu 21 zahrnující zhruba 25–50 genů, která údajně způsobuje většinu poškození, a určily několik hlavních genů, které jsou za tyto změny zodpovědné. Jenže další výzkum roli kritické oblasti nepotvrdil a přesvědčivě spojit patologické projevy u pacientů s Downovým syndromem s jednotlivými geny na chromozomu 21 se zatím nikomu nepodařilo. Bohužel stejně jako před půl stoletím neumíme pacientům s Downovým syndromem příliš pomoci.