Trisomie 21: een teveel aan eiwitten ontregelt de cellen
Zwitserse vorsers hebben ontdekt dat de tekenen van trisomie 21, de frequentste genetische ziekte, te wijten zijn aan een ongecontroleerde ontregeling van de eiwitten die worden geproduceerd door het chromosoom waarvan kern drie kopieën bevat. Dat geeft een nieuw inzicht in het syndroom van Down.
Door middel van SWATH-massaspectrometrie, een nieuwe, zeer gevoelige techniek, hebben de wetenschappers 4000 van de 10 000 eiwitten kunnen meten die de huidcellen synthetiseren. Om enkel de afwijkingen te analyseren die toe te schrijven zijn aan de genetische afwijking en dus niet aan individuele verschillen, hebben ze hun onderzoek uitgevoerd op fibroblasten van een eeneiige tweeling waarvan een lid trisomie 21 had en het andere niet.
Als gevolg van het extra chromosoom 21 resulteert het syndroom van Down in een overdosis van boodschapper-RNA en eiwitten, waardoor de cellen overstelpt worden en zo ontregeld geraken. De cellen beschikken over een mechanisme voor zelfregeling van de eiwitproductie, maar dat mechanisme kan de overproductie niet volgen. Dat verklaart waarom het syndroom van Down zo'n uitgebreide gevolgen heeft, hoewel chromosoom 21 heel klein is en slechts voor weinig eiwitten codeert.
De Zwitserse genetici hebben tot slot ook brede, organelspecifieke posttranscriptionele effecten vastgesteld zoals een significante afname van het mitochondriale proteoom. Dat laatste werd bevestigd op monsters afkomstig van andere patiënten met trisomie 21.
De vorsers willen nu uitpluizen welke ontregelde eiwitten verantwoordelijk zijn voor de verschillende symptomen van het syndroom van Down.
(referentie: Nature Communications, 31 oktober 2017, doi: 10.1038/s41467-017-01422-6)