Kann Trisomie 21 in Zukunft geheilt werden?

· 13 Januar, 2016
Eine Forschungsstudie könnte die Grundlage für Behandlungen sein, mit denen die Entwicklung degenerativer Symptome bei Personen mit Trisomie 21 verlangsamt werden könnte.

Trisomie 21, meist als Down-Syndrom bezeichnet, ist eine weitverbreitete angeborene Störung, bei der die Zellen nicht nur 23 Chromosomenpaare, sondern ein zusätzliches Chromosom enthalten.

Dabei kommt es während der Meiose (Teilung des Zellkerns) zu einem Fehler, weshalb nicht zwei sondern drei Kopien des Chromosom 21 vorliegen.

Personen mit dieser Genveränderung sind an gewissen Besonderheiten zu erkennen: Sie haben leicht schräg aufwärts gerichtete Augen mit einer typischen Hautfalte zwischen dem inneren Augenwinkel und dem Nasenrücken.

Ebenfalls charakteristisch sind ein relativ flaches Gesicht und eine dicke Zunge, die oft etwas aus dem Mund hervorsteht.

Häufig leiden Personen mit Trisomie 21 an Muskelschwäche, die Fähigkeit, die Umwelt zu erforschen ist meist eingeschränkt. Die Lebenserwartung von Personen mit Down-Syndrom liegt unter dem Durchschnitt, da mit dieser Krankheit meist auch körperliche Komplikationen einhergehen.

Trisomie-21

Ursprünglich wurde diese Krankheit aufgrund der Ähnlichkeit mit der Augenform asiatischer Menschen auch als „Mongolismus“ bezeichnet, dabei handelt es sich jedoch um einen abwertenden und diskriminierenden Ausdruck.

Epidemiologische Daten geben darüber Auskunft, dass Trigomie 21 die häufigste veranlagte geistige Entwicklungsstörung und nach dem Fragilen X-Syndrom die zweithäufigste genetische Krankheit ist.

Die wissenschaftlichen Fortschritte erlauben eine intrauterine Diagnose durch Amniozentese (Fruchtwasseruntersuchung), was der Familie helfen kann, sich frühzeitig darauf vorzubereiten.

Faktoren, die häufig mit dieser Krankheit in Verbindung gebracht werden

Auch wenn es keine eindeutige Erklärung dafür gibt, warum diese Genveränderung zustande kommt, gibt es verschiedene Risikofaktoren, die in Kombination die Wahrscheinlichkeit mit Trisomie 21 zur Welt zu kommen, erhöhen.

Das Alter der Mutter

Das Risiko für das Down-Syndrom steigt mit zunehmendem Alter der Mutter. Ab einem Lebensalter von 32 Jahren und insbesondere ab 45 ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Kind mit Trisomie 21 zur Welt kommt, größer.

Der Vater ist Träger einer balancierten Translokation

Ein weiterer Risikofaktor ist dann vorhanden, wenn bereits Kinder mit Chromosomveränderungen vorhanden sind. Die Wiederholungsgefahr ist sehr groß.

Lebensstil

Auch die Lebensgewohnheiten vor und während der Schwangerschaft können eine Rolle dabei spielen, dass es in der Entwicklung des Kindes zu genetischen Veränderungen kommt.

Wichtig ist deshalb, nicht zu rauchen, keinen Alkohol zu trinken und keine Drogen einzunehmen. Auch eine korrekte und ausgeglichene Ernährung ist von großer Bedeutung für die Gesundheit des Kindes.

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Wird Trisomie 21 in Zukunft heilbar sein?

Einer in der Zeitschrift “Natureveröffentlichten Studie ist zu entnehmen, dass die Einfügung eines Gens die Entwicklung des Down-Syndroms verhindern könnte.

Zumindest wurde diese Methode von einer Forschergruppe der School of Medicine der Universität von Massachusetts in Worcester (USA) in Zellkulturen erprobt.

Die Leiterin dieser Studie, die Zellbiologin Jeanne Lawrence, erwähnt, dass auf der Grundlage dieser Entdeckung neue Behandlungen entwickelt werden könnten, die weitaus effektiver sind, als die, die es bislang gibt.

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In dieser Forschungsstudie konnte das Forscherteam um Lawrence den natürlichen Prozess, in dem bei allen weiblichen Säugetieren eines der beiden X-Chromosomen ausgeschaltet wird, imitieren.

Diese enthalten das sogenannte XIST-Gen, das eine dieser Chromosomen selbst weitgehend ausschaltet. Wenn dieses Gen aktiviert wird, wird das Molekül ARN produziert, welches das gesamte Chromosom wie einen Schutzmantel umhüllt.

Mädchen

In der Folge wird eines der X-Chromosomen blockiert, dieses bezeichnet man auch als Barr-Körper. Die Forschergruppe verwendete das XIST-Gen, um eine der drei Kopien des Chromosom 21 zu blockieren.

Dafür verwendete man in der ersten Phase im Labor sogenannte pluripatente Stammzellen, die man aus den Hautzellen eines Down-Syndrom-Patienten herstellte. Zweck war, die Auswirkungen des Down-Synndroms auf die verschiedenen Organe und Gewebearten zu untersuchen.

Details der Studie

Das Forscherteam baute eine Art „Schalter“ bzw. „Modulator“ ein, der es ermöglichte, das XIST-Gen allmählich einzuschalten. Um Schritt für Schritt feststellen zu können, welche Gene bei der Entwicklung des Down-Syndroms im Spiel sind.

Diese Studie könnte Ausgangsbasis für die Entwicklung von Behandlungen sein, mit denen man die degenerativen Symptome dieser Krankheit lindern könnte. Dazu zählt beispielsweise vorzeitige Demenz.

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Auch wenn die Ergebnisse dieser Studie vielversprechend sind, bleibt noch ein langer Weg für definitive Lösungen. Die Aktivierung des XIST-Gens zur Blockierung eines Chromosoms ist noch risikoreich, da man diesen Prozess noch nicht spezifisch kontrollieren kann.

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Positiv ist, dass diese Entdeckung auch bei anderen chromosombedingten Krankheiten, wie beispielsweise dem Pätau-Syndrom hilfreich sein könnte. Diese Krankheit beruht auf einer dritten Kopie des 13. Chromosomenpaars. Doch, wie bereits erwähnt, bleibt noch viel zu erforschen.

Auch wenn die Resultate nicht definitiv sind, stellen sie einen großen, vielversprechenden Fortschritt in der Forschung auf diesem Gebiet dar. Der Fortschritt könnte in Zukunft so weit führen, dass man Chromosomveränderungen heilen kann.

  • Jiang, J., Jing, Y., Cost, G. J., Chiang, J. C., Kolpa, H. J., Cotton, A. M., … Lawrence, J. B. (2013). Translating dosage compensation to trisomy 21. Nature. https://doi.org/10.1038/nature12394
  • Haydar, T. F., & Reeves, R. H. (2012). Trisomy 21 and early brain development. Trends in Neurosciences. https://doi.org/10.1016/j.tins.2011.11.001