Under många år kunde forskare inte förstå mekanismen för Williams (eller Williams-Buren) syndrom, en sällsynt genetisk sjukdom som drabbar i genomsnitt en av tio tusen nyfödda. Amerikanska läkare har kommit nära att lösa sjukdomen genom att skapa sin cellmodell. Neuronerna i syndromet kännetecknas av ett ökat antal dendritter och låg livskraft. Artikeln publicerades i tidskriften Nature.
Personer med Williams syndrom i olika livsfaser. Fikon. från artikel N Engl J Med 2010; 362: 239-52. från Williams Syndrome Association webbplats.
Människor med Williams syndrom (WS eller WBS i engelskspråkig litteratur) har ett karakteristiskt utseende som liknar en folkälva med en låg panna, bred spridning av ögonbrynen, en knappnäs, stor mun och glesa långa tänder. Det är därför det också kallas "ansiktet på en älva".
De som lider av denna sjukdom har också minskat den mentala utvecklingen medan de bibehåller vissa intellektuella förmågor, dessutom kännetecknas de av exceptionell hög sällskap, vänlighet, förtroende och god natur.
Syndromet beskrevs 1961 av Nya Zeelands kardiolog John Cyprian Phipps Williams, känd för det faktum att 1969 lämnade han sin karriär helt, bröt alla band och försvann och uppträdde då och då i Europa - den senaste informationen om denna fantastiska person går tillbaka till 2000. Huruvida Williams, född 1922, fortfarande lever är okänt.
Tidigare forskning har visat att Williams syndrom är förknippat med radering av en specifik region från den sjunde kromosomens långa arm. Det saknade fragmentet är cirka 3 miljoner baspar långt och påverkar 26 gener.
Kampanjvideo:
Emellertid, med det anmärkningsvärda undantaget av elastingenen, vars förlust resulterar i onormal vaskulär väggbildning, är dessa gener i stort sett okända. Följaktligen är mekanismen för sjukdomens början inte klar, vilket inte möjliggör skapandet av några effektiva behandlingsmetoder.
Ett team av läkare från University of California, San Diego, under ledning av Alysson Muotri, valde ut fem barn med Williams syndrom mellan åldrarna 8 och 14, bekräftade sin sjukdom med hjälp av genetisk analys och tog prover av somatiska celler från vävnaden från tidigare förlorade tänder.
Tandmassa-celler, inklusive neuroner, bildas från en enda stamcellslinje. Med hjälp av Yamanakas signalproteinfaktorer returnerade författarna till verket "differentierade" vuxna celler isolerade från massan till ett så tidigt tillstånd. Och sedan startade de processen att förvandlas till neuroner och studerade egenskaperna hos dessa celler.
Det visade sig att "syndromneuronerna" skiljer sig anatomiskt och fysiologiskt markant från det normala. I synnerhet har de bromsat tillväxten och uppdelningen och ökat apoptos. Neuroner grenar sig ut i mer dendriter än vanligt, och dendriter i sin tur har fler ryggar. Således kännetecknas vävnaden som bildas av dessa celler av extraordinär anslutning mellan celler och många synapser.
Dessutom visade forskarna att den ökade aktiviteten av apoptos kan vara förknippad med en av de gener som har genomgått raderingen, FZD9, en proteinprodukt som är involverad i regleringen av celldelningen. Detta bekräftades genom experiment med störning av FZD9-funktionen i en liknande rad av prekursorceller av neuroner erhållna från massa celler från friska människor.
"En ny modell som använder inducerade pluripotenta stamceller fyller den befintliga klyftan i förståelsen av den cellulära biologin av Williams syndrom," avslutar författarna, "och kan ge ny insikt i molekylmekanismerna bakom sjukdomen och arbetet med den mänskliga sociala hjärnan."
