Nu ved vi, hvorfor personer med Downs syndrom har øget risiko for leukæmi

1 ud af 700 nyfødte har Downs syndrom. Det betyder, at barnet er født med et ekstra kromosom 21 og dermed har i alt 47 kromosomer i stedet for de normale 46. Det kommer typisk til udtryk i karakteristiske ansigtstræk og indlæringsvanskeligheder.

Men de fleste nyfødte med Downs syndrom har også flere røde blodlegemer end andre nyfødte, og når de bliver større, har de 150 gange så stor risiko for at udvikle leukæmi sammenlignet med børn uden Downs syndrom. Nu har forskere fra Københavns Universitet og Stanford University fundet ud af, hvorfor det hænger sådan sammen.

”Vores studie viser, at det ekstra kromosom 21 ændrer den måde, hvorpå DNA er struktureret inde i cellerne. Det medvirker til, at nogle gener er dysregulerede, og det kan føre til leukæmi,” forklarer Rebecca Möller, der er postdoc på Biotech Research & Innovation Centre ved Københavns Universitet og er en af forskerne bag det nye studie.

For at forstå præcis, hvordan det ekstra kromosom 21 påvirker kroppen, har forskerne undersøgt de aktive gener i mere end 1,1 millioner celler fra fostre med og uden Downs syndrom.

”Dysreguleringen afhænger interessant nok af celletype og -miljø. I blodstamceller fra personer med Downs syndrom kan vi for eksempel se, at de gener, der er med til at producere røde blodlegemer, er dysregulerede, hvilket forklarer symptomerne,” siger professor Ana Cvejic, som er forskningsleder på Københavns Universitet.

For mange cellulære “kraftcentre”

Forskerne har også identificeret en anden væsentlig forskel i blodstamcellerne hos personer med Downs syndrom: nemlig et øget antal mitokondrier. Mitokondrier er cellens ”kraftcenter”, der producerer energi.

Det er vigtigt at kunne producere energi, men for mange mitokondrier kan ødelægge cellen og dens DNA ved at producere skadelige molekyler.

”De skadelige molekyler, også kaldet reaktive oxygenforbindelser, angriber DNA’et og laver mutationer, der kan føre først til præleukæmi og senere leukæmi,” forklarer dr. Andrew Marderstein fra Stanford University, som er førsteforfatter til studiet.

Resultaterne af det nye studie understreger vigtigheden af at forstå det komplicerede forhold mellem gener og miljø i blodcellerne hos personer med Downs syndrom.

”Studiet er det største nogensinde på området, og det viser, at cellernes miljø og genetiske struktur er væsentlige faktorer, hvis vi skal forstå udviklingen i blodcellerne, samt hvad der fører til leukæmi. Viden om de her mekanismer er væsentlig for fremtidig forskning i stamceller og kræft,” siger Ana Cvejic og understreger, at resultaterne af det nye studie er et vigtigt skridt på vejen til bedre at kunne forstå, hvorfor personer med Downs syndrom bliver syge.

Studiet 'Single-cell multi-omics map of human fetal blood in Down syndrome' er udgivet i Nature.