A tudósok évek óta nem voltak képesek megérteni a Williams (vagy Williams-Buren) szindróma mechanizmusát, egy ritka genetikai betegséget, amely átlagosan tízezer újszülöttet érint. Az amerikai orvosok közel álltak a betegség megoldásához azáltal, hogy létrehozták annak sejtmodelljét. A szindrómában levő idegsejteket megnövekedett dendritszám és alacsony életképesség jellemzi. A cikket a Nature folyóiratban tették közzé.
Williams-szindrómás emberek az élet különböző szakaszaiban. Ábra. az N Engl. J. Med 2010; 362: 239-52 cikkből. a Williams-i szindróma szövetség weboldaláról.
A Williams-szindrómás emberek (WS vagy WBS az angol nyelvű irodalomban) jellegzetes megjelenése hasonlít egy népi elfre, alacsony homlokkal, széles szemöldökkel, gombos orrral, nagy szájjal és ritka hosszú fogakkal. Ez az oka annak, hogy "egy elf arcának" hívják.
Ezen túlmenően az e betegségben szenvedőknek csökkent a mentális fejlődése, miközben megőrzik bizonyos intellektuális képességeit, emellett kivételesen magas társaság, barátság, megbízhatóság és jó természet jellemzi őket.
A szindrómát 1961-ben az új-zélandi kardiológus, John Cyprian Phipps Williams írta le, aki azért híres, hogy 1969-ben teljesen elhagyta pályafutását, megszakította az összes kötelékét és eltűnt, időről időre megjelenve Európában - a legújabb információk erről a csodálatos személyről 2000-re nyúlnak vissza. Az 1922-ben született Williams még életben van, nem ismert.
Korábbi kutatások kimutatták, hogy a Williams-szindróma egy adott régió deléciójához kapcsolódik a hetedik kromoszóma hosszú karjából. A hiányzó fragment körülbelül 3 millió bázispár hosszú, és 26 gént érint.
Promóciós videó:
Az elasztin gén figyelemre méltó kivételével, amelynek elvesztése rendellenes érrendszeri képződésben nyilvánul meg, ezeknek a géneknek a funkciói nagyrészt ismeretlenek. Következésképpen a betegség kialakulásának mechanizmusa nem egyértelmű, ami nem teszi lehetővé hatékony kezelési módszerek létrehozását.
A San Diego-i kaliforniai egyetem orvoscsoportja, Alysson Muotri vezetésével, öt, Williams-szindrómás gyermeket választott ki 8 és 14 év között, genetikai elemzéssel igazolta betegségét, és szomatikus sejteket vett mintát a korábban elveszett fogak szövetéből.
A fogászati pépsejtek, ideértve az idegsejteket is, egyetlen őssejtvonalból alakulnak ki. A Yamanaka jelátviteli fehérje tényezőinek felhasználásával a szerző szerzői "visszatértek" a cellulózból izolált felnőttkori differenciált sejtek ilyen korai állapotába. Aztán megkezdték a neuronokká alakulást, és megvizsgálták ezen sejtek tulajdonságait.
Kiderült, hogy a "szindróma idegsejtek" anatómiai és élettani szempontból jelentősen különböznek a normálistól. Különösen lelassították a növekedést és az osztódást, és fokozott apoptózist. A neuronok a szokásosnál több dendritre ágaznak, a dendriteknek viszont több tüskék vannak. Így az ezen sejtek által létrehozott szövetet a sejtek és a sok szinapszis közötti rendkívüli összekapcsolhatóság jellemzi.
Ezenkívül a tudósok kimutatták, hogy az apoptózis fokozott aktivitása társulhat a deléción átesett gének egyikéhez, az FZD9-hez, amelynek fehérjeterméke részt vesz a sejtosztódás szabályozásában. Ezt megerősítették az FZD9 funkció megzavarásával végzett kísérletek egészséges emberek cellulózsejtjeiből nyert neuronok prekurzor sejtjeinek hasonló sorozatában.
"Az indukált pluripotens őssejteket alkalmazó új modell kitölti a Williams-szindróma sejtbiológiájának megértésében fennálló hiányosságot" - mondják a szerzők -, és új betekintést adhat a betegség alapjául szolgáló molekuláris mechanizmusokba és az emberi társadalmi agy munkájába."