从唐氏综合症细胞系中除去的额外21号染色体

华bob游戏盛顿大学的科学家成功地从一个唐氏综合症患者的细胞培养中去除了多余的21号染色体副本，唐氏综合症患者的身体细胞含有三个21号染色体副本，而不是通常的一对。

任何染色体的三倍都是严重的基因异常叫做三体。三体综合征几乎占四分之一妊娠丢失根据研究小组的说法，是自然流产造成的。除了唐氏综合征(21三体)，其他一些人类三体是额外的Y或X染色体，爱德华兹综合征(18三体)和帕托综合征(13三体)都有极高的新生儿死亡率．

他们的报告发表在11月2日的《纽约时报》上细胞干细胞由华盛顿大学医学系Li B. Li博士领导的团队描述了他们如何在实验室培养的人类细胞系中纠正21三体症。参与该项目的资深科学家包括基因治疗研究人员、医学和生物化学教授大卫·w·拉塞尔博士和医学教授塔利亚·帕帕扬诺波罗博士。

他们指出，有针对性地去除人类三体可能在临床和研究上都有应用。

在活产唐氏综合症是最常见的三体综合征。这种情况有独特的眼睛、面部和手部特征，并可能导致许多医疗问题，包括心脏缺陷例如，智力受损、早衰和痴呆，以及某些形式的白血病血癌．

罗素说:“我们当然没有提出我们所描述的方法会导致治疗唐氏综合症。”“我们正在研究的是医学科学家为唐氏综合症伴随的一些造血障碍创造细胞疗法的可能性。”

例如，他说，有一天唐氏综合症白血病患者可能会患上这种疾病干细胞他们提取了自己的细胞，并在这些实验室里对三体染色体进行了纠正培养细胞．然后，作为癌症治疗的一部分，他们可以接受移植自己的干细胞——减去额外的染色体——或者由固定干细胞产生的健康血细胞，因此不会引发白血病。

他补充说，能够从同一个人身上产生带有21三体和不带有21三体的干细胞，可以更好地理解与唐氏综合症相关的问题是如何产生的。除了额外的染色体外，细胞系在基因上是相同的。研究人员可以进行对比，例如，两种细胞系是如何形成脑神经细胞的，以了解21三体对神经元发育的影响，这可能为研究唐氏综合症的终身认知障碍和成年后智力下降提供见解。类似的比较方法可以在这种遗传条件下寻找过早衰老或有缺陷的心脏组织的基础。

三体的形成也是利用干细胞进行再生医学研究的一个问题。Russell和他的团队观察到，他们的方法也可以用来恢复在创造茎时经常出现的不需要的三体细胞培养．

拉塞尔说，找出去除额外染色体的确切技术是棘手的，但他的同事李在第一次尝试获得工程细胞系时努力解决了几个挑战。

“李博士的成就堪称杰作，”拉塞尔说。

研究人员使用一种腺相关病毒作为载体，将一种名为TKNEO的外源基因传递到一个特定的位点21号染色体这种基因位于染色体的长臂上，名为APP。选择TKNEO转基因是因为它在特定的实验室生长介质中对正选择和负选择的预测反应。当生长在对抗TKNEO的条件下，细胞存活的最常见原因是携带转移基因的21号染色体的自发丢失。其他生存策略包括点突变，即DNA碱基对中的单个微小改变;基因沉默，这意味着TKNEO被细胞“关闭”;或删除TKNEO。

Russell解释了这种方法的一个关键优势，即去掉整个额外染色体一旦它走了，就什么也不留下了。

他说:“基因治疗研究人员必须小心，他们的方法不会导致基因毒性。”这意味着，例如，去除染色体不能破坏或重新排列剩余的遗传密码。这种方法做不到这一点。”