Po mnoho rokov vedci nerozumeli mechanizmu Williamsovho (alebo Williamsovho-Burenovho) syndrómu, zriedkavého genetického ochorenia, ktoré postihuje v priemere jedného z desiatich tisíc novorodencov. Americkí lekári sa priblížili k riešeniu tejto choroby vytvorením jej bunkového modelu. Neuróny v syndróme sa vyznačujú zvýšeným počtom dendritov a nízkou životaschopnosťou. Článok bol publikovaný v časopise Nature.
Ľudia s Williamsovým syndrómom v rôznych fázach života. Obr. z článku N Engl J Med 2010; 362: 239-52. z webovej stránky združenia Williamsov syndróm.
Ľudia s Williamsovým syndrómom (WS alebo WBS v anglickej jazykovej literatúre) majú charakteristický vzhľad, ktorý pripomína ľudový škriatok s nízkym čelom, širokým rozšírením obočia, nosom gombíka, veľkými ústami a riedkymi dlhými zubami. Preto sa nazýva aj „tvár elfov“.
Tí, ktorí trpia touto chorobou, tiež znížili mentálny vývoj pri zachovaní niektorých intelektuálnych schopností, okrem toho sa vyznačujú výnimočnou vysokou spoločenskou schopnosťou, priateľskosťou, ľahkomyseľnosťou a dobrou povahou.
Syndróm bol opísaný v roku 1961 novozélandským kardiológom Johnom Cypriánom Phippsom Williamsom, známym tým, že v roku 1969 úplne opustil svoju kariéru, prerušil všetky väzby a zmizol, objavujúc sa v Európe - najnovšie informácie o tejto úžasnej osobe siahajú do roku 2000. Nie je známe, či Williams, narodený v roku 1922, stále žije.
Minulý výskum ukázal, že Williamsov syndróm je spojený s deléciou špecifickej oblasti z dlhého ramena siedmeho chromozómu. Chýbajúci fragment má dĺžku asi 3 milióny báz a ovplyvňuje 26 génov.
Propagačné video:
Avšak, s pozoruhodnou výnimkou génu elastínu, ktorého strata sa prejavuje abnormálnou tvorbou cievnych stien, funkcie týchto génov zostávajú do značnej miery neznáme. V dôsledku toho nie je jasný mechanizmus nástupu choroby, čo neumožňuje vytvorenie žiadnych účinných spôsobov liečby.
Tím lekárov z kalifornskej univerzity v San Diegu, vedený Alyssonom Muotri, vybral päť detí s Williamsovým syndrómom vo veku od 8 do 14 rokov, geneticky potvrdil ich chorobu a odobral vzorky somatických buniek z tkaniva predtým stratených zubov.
Bunky zubnej drene, vrátane neurónov, sú tvorené z jednej kmeňovej bunkovej línie. Autori diela pomocou signálnych proteínových faktorov Yamanaka „vrátili“dospelých diferencovaných buniek izolovaných z buničiny do takého skorého stavu. A potom začali proces premeny na neuróny a študovali vlastnosti týchto buniek.
Ukázalo sa, že „neuróny syndrómu“sú anatomicky a fyziologicky výrazne odlišné od normálnych. Najmä spomalili rast a delenie a zvýšili apoptózu. Neuróny sa rozvetvujú do viacerých dendritov, ako je obvyklé, a dendrity zase majú viac ostní. Tkanivo tvorené týmito bunkami sa teda vyznačuje mimoriadnou konektivitou medzi bunkami a mnohými synapsiami.
Vedci okrem toho ukázali, že zvýšená aktivita apoptózy môže byť spojená s jedným z génov, ktoré prešli deléciou, FZD9, ktorého proteínový produkt sa podieľa na regulácii bunkového delenia. Potvrdili to experimenty s narušením funkcie FZD9 v podobnej línii prekurzorových buniek neurónov získaných z buničinových buniek zdravých ľudí.
„Nový model využívajúci indukované pluripotentné kmeňové bunky zapĺňa existujúcu medzeru v chápaní bunkovej biológie Williamsovho syndrómu,“uzatvárajú autori, „a môže priniesť nové pohľady na molekulárne mechanizmy, ktoré sú základom choroby a na prácu ľudského sociálneho mozgu.“