研究者は、ダウン症のマウスモデルで顔面と頭蓋骨の構造の変化の原因となる遺伝的要因を発見しました. ジャーナル Development に掲載されたこの研究では、Dyrk1a 遺伝子の 3 つ目のコピーと少なくとも 3 つの他の遺伝子が、頭蓋顔面の形態異常として知られるこれらの構造変化に寄与していることがわかりました。 研究者は遺伝子工学を利用して、顔面や頭蓋骨の形状の変化など、ダウン症の特徴を模倣するマウス系統を作成しました。 この発見は、ダウン症の他の側面におけるDyrk1aの潜在的な役割を含む、ダウン症候群に関与する遺伝学をさらに理解するのに役立ち、状態の健康に影響を与える側面に対する標的治療の開発に役立ちます.
ダウン症のマウスモデルにおいて、遺伝子 Dyrk1a と少なくとも 3 つの他の遺伝子が顔面と頭蓋骨の構造変化の原因であることが科学者によって特定されました。 この研究は、ダウン症候群の背後にある遺伝学の理解を深めるのに役立ち、健康に影響を与える状態の側面に対する標的治療の開発に貢献する可能性があります。
フランシス・クリック研究所、キングス・カレッジ・ロンドン、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの研究者は、ダウン症のマウスモデルの顔と頭の構造と形状の変化の背後にある遺伝学に光を当てました.
本日（2023年4月26日）にジャーナルに掲載された論文で説明されているように 発達、研究者は、遺伝子の3番目のコピーを持っていることを発見しました Dyrk1a そして少なくとも3つの他の遺伝子が、頭蓋顔面の形態異常と呼ばれる発生過程で起こるこれらの変化に関与していた.
800 人に 1 人の出生に影響を与えるダウン症候群は、「遺伝子量障害」として知られています。これは、遺伝子のコピー数の変化が関与していることを意味します。 ダウン症の人は、21番染色体が2本ではなく3本あります。 この染色体上に特定の遺伝子の 3 つのコピーがあると、ダウン症候群に典型的な側面が生じますが、どの遺伝子が原因であるかはまだわかっていません。
Francis Crick Institute の Victor Tybulewicz とユニバーシティ カレッジ ロンドンの Elizabeth Fisher が率いるチームは、遺伝子工学を使用して、マウスの 16 番染色体上の 3 つの領域が重複しているマウス系統を作成しました。これは、3 番目の 21 番染色体を模倣しています。顔や頭蓋骨の形の変化を含むダウン症。
以前の研究では、 Dyrk1a 研究者たちは、ダウン症が頭蓋顔面の形態異常にどのように影響するかをテストしたいと考えました。
現在、キングス・カレッジ・ロンドンのジェレミー・グリーンのグループと協力して、彼らはマウスに Dyrk1a 頭蓋骨の前部と顔の骨の細胞数が減少していました。 また、軟骨結合症と呼ばれる頭蓋底の軟骨関節が異常に融合していました。 これらの効果は、 Dyrk1a の 3 つのコピーが削除されたことを示します。 Dyrk1a 頭蓋骨にこれらの変化を引き起こすために必要です。
研究者たちは、 Dyrk1a 頭蓋骨の前部で骨を形成するために必要な神経堤細胞の成長を妨げます。
に加えて Dyrk1a、研究は、他の3つの遺伝子も頭蓋骨の変化に寄与することを示しましたが、それらのアイデンティティを確認するには、さらに研究が必要です.
The Crick の Down Syndrome Laboratory のグループ リーダーであり、筆頭著者の Yushi Redhead と協力していた Victor Tybulewicz は次のように述べています。そのため、どの遺伝子が重要であるかを解明することが不可欠です。
「頭と顔の発達に関与する遺伝学を理解することで、心臓病などのダウン症の他の側面の手がかりが得られます。 なぜなら Dyrk1a 頭蓋顔面奇形の鍵であり、ダウン症の他の変化にも関与している可能性が高い.」
キングス カレッジ ロンドンの研究者は、形状測定ツールを使用して、マウスの変化する頭蓋骨の形状をマッピングしました。 これらは、ダウン症の人に見られるものと非常によく似た頭蓋骨の形状の変化を示しました.
King’s College London の発生生物学教授である Jeremy Green 氏は次のように述べています。複雑な解剖学的形状を比較する方法。 これらは、胎児の段階でさえ違いを拾うのに十分なほど敏感でした. これにより、ダウン症の原因となる遺伝子の位置を突き止めるだけでなく、それらの遺伝子がどのように違いを引き起こすかについての手がかりを得ることができました。」
この研究は、ダウン症の遺伝学を理解するための進行中のプロジェクトの一部です。 研究者は次に、心臓の欠陥と認知障害に関与する遺伝子を特定することを目指しており、健康に影響を与えるダウン症候群の側面を対象とした治療法を開発する方法の理解に一歩近づきます。
参照: 「ダウン症候群における頭蓋顔面の形態異常は、Dyrk1a および少なくとも 3 つの他の遺伝子の投与量の増加によって引き起こされる」Redhead, Y. et al.、2023 年 4 月 26 日、 発達.
DOI: 10.1242/dev.201077