Jun Jiang et al.: Translating dosage compensation to trisomy 21. Nature 17.07.2013, Online-Vorabpublikation.
Genetikern aus den USA und Kanada gelang es in Zellen mit einem überzähligen Chromosom 21 jeweils eines der Chromosomen epigenetisch abzuschalten. In ferner Zukunft könnte ihre Technik zur Behandlung so genannter Trisomien beitragen, bei denen ein Chromosom drei statt zwei Mal vorhanden ist. Die häufigste Form, Trisomie 21, ist auch als Down-Syndrom bekannt.
Die Forscher benutzten ein natürliches Verfahren: die so genannte Dosiskompensation. Um eine Überproduktion auf den geschlechtsbestimmenden X-Chromosomen zu verhindern, schaltet jede weibliche Zelle, die ja anders als männliche Zellen zwei X-Chromosomen besitzt, eines epigenetisch ab. Dabei hilft das X-Inaktivierungs-Gen XIST. Es bildet eine RNA, die sich an das Chromosom anlagert, seinen Umbau in kompaktes Heterochromatin vorantreibt sowie eine umfassende Methylierung der DNA besorgt. Das Chromosom wandelt sich zum komplett inaktiven Barr-Körperchen.
Nun erzeugten die Forscher eine Kultur mit induzierten Stammzellen von Menschen mit Down-Syndrom. Dann pflanzten sie mit Hilfe eines Enzyms das XIST-Gen in jeweils eines der drei 21er Chromosomen ein. Dort verhielt es sich wie im doppelten X-Chromosom: Es organisierte den Umbau des überzähligen Stücks Erbgut in eine Art Barr-Körperchen. Die Genaktivität in den Zellen normalisierte sich. Nun hofft man auf neue Erkenntnisse über die Entstehung von Fehlbildungen beim Down-Syndrom sowie zur Dosiskompensation – und sieht in der Arbeit einen ersten wichtigen Schritt auf dem weiten Weg zu einer erfolgreichen „Chromosomentherapie“.