Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) смогли исправить повреждения памяти и мышления, связанные с синдромом Дауна. Правда, пока только у животных.

Синдром Дауна — состояние, вызванное лишней хромосомой. Большинство из нас имеет 23 пары хромосом, содержащих генетический материал, а у людей с синдромом Дауна в геноме три копии 21 хромосомы, а не пара как обычно. Дополнительная хромосома является результатом ошибки в делении клеток и может происходить как из яйцеклетки матери, так и из сперматозоида отца.

Ученые традиционно фокусировались на генетике состояния, однако команда специалистов Калифорнийского университета решила взглянуть на него под биохимическим углом.

Для этого ученые использовали мышей, генетически сконструированных с целью получения мышиного эквивалента синдрома Дауна. Выяснилось, что эти грызуны демонстрируют 39%-ное снижение производства белка в гиппокампе — области мозга, ключевой для формирования памяти. Опыты показали, что данное явление происходит вследствие активации определенной цепочки сигналов, так называемой интегративной реакции на стресс (ISR).

Команда также обнаружила, что ISR была точно так же активирована в посмертных образцах мозга, взятых у людей с синдромом Дауна.  Обнаружился, в частности, интересный образец в клетках человека, который имел дополнительную хромосому лишь в некоторых клетках. Сигнальный путь ISR активировался исключительно в клетках с лишней хромосомой.

«Клетка постоянно следит за своим здоровьем», — комментирует профессор Питер Уолтер из UCSF. «Когда что-то идет не так, она начинает производить меньше белка, что обычно является надежной защитной реакцией на клеточный стресс. Но дело в том, что синтез белка жизненно необходим для высших когнитивных функций, поэтому, когда синтез белка снижается, вы получаете патологию формирования памяти и мышления».

Чтобы попробовать отменить патологическое снижение производства белка, исследователи заблокировали у мышей фермент, известный как PKR, который запускает активацию IRS. Без этого фермента сигнальный путь ISR не активировался, и производство белка не прерывалось, что, в свою очередь, улучшило когнитивные способности грызунов.

Параллельно ученые применили еще два метода для достижения аналогичного результата: удалили ген PKR и использовали лекарство, усиливающее выработку белка. Все три подхода сработали одинаково успешно.

Разумеется, это только начальный этап работы и потребуются дальнейшие исследования, чтобы подтвердить результаты и получить больше информации о связи между синдромом Дауна и ISR.

Тем не менее, исследователи надеются, что работа поспособствует разработке потенциальных методов лечения синдрома Дауна в будущем.