Berandasehat.id – Ada cahaya di ujung terowongan yang membawa angin segar bagi penyandang sindrom Down. Para peneliti dari Linda Crnic Institute for Down Syndrome (Crnic Institute) di University of Colorado Anschutz menemukan perbedaan penting dalam perubahan fisiologis yang diamati pada lebih dari 300 individu dengan sindrom Down sepanjang rentang hidup.

Studi ini merupakan bagian dari Human Trisome Project yang sedang berlangsung, sebuah studi kohort yang besar dan terperinci tentang orang-orang dengan sindrom Down, termasuk anotasi mendalam data klinis, kumpulan data multi-omik, dan biobank terbesar untuk studi kondisi ini hingga saat ini.

Tim Crnic Institute menganalisis ratusan sampel darah untuk mengidentifikasi perbedaan fisiologis antara peserta penelitian penderita sindrom Down versus peserta kontrol tanpa kondisi tersebut pada berbagai tahap kehidupan.

Mereka mengamati bahwa triplikasi kromosom 21, atau trisomi 21, kondisi genetik yang menyebabkan sindrom Down, menyebabkan efek spesifik usia selama masa kanak-kanak, remaja, dan berbagai tahap kehidupan dewasa.

Tim peneliti mengidentifikasi proses biologis utama yang secara konsisten mengalami disregulasi pada semua usia, serta proses yang hanya mengalami disregulasi pada rentang usia tertentu.

“Hasil ini mengungkapkan untuk pertama kalinya bahwa trisomi 21 mengubah biologi manusia dengan cara yang unik seiring pertumbuhan dan penuaan penyandang sindrom Down,” kata Joaquín Espinosa, Ph.D., direktur eksekutif Crnic Institute, profesor farmakologi, peneliti utama Human Trisome Project, dan salah satu penulis senior makalah yang telah dipublikasikan di Nature Communications.

Espinosa menambahkan, sementara beberapa efek kromosom ekstra diamati sepanjang hidup, seperti hiperaktivitas imun dan metabolisme oksigen yang terganggu, efek lainnya hanya terjadi pada anak-anak atau hanya pada orang dewasa.

“Besarnya perubahan spesifik usia ini luar biasa,” imbuh Neetha Paul Eduthan, MS, salah satu penulis utama makalah ini.

“Ketika meneliti gen, protein, metabolit, dan jenis sel imun yang dipengaruhi oleh trisomi 21 pada anak-anak dibandingkan dengan orang dewasa, perubahan yang unik pada satu kelompok usia selalu lebih banyak daripada perubahan yang lestari sepanjang rentang hidup,” lanjutnya.

Untuk memberikan perspektif pada pengamatan ini, tim juga menganalisis efek temporal kromosom seks, atau kariotipe seks, yang didefinisikan sebagai XX untuk perempuan dan XY untuk laki-laki.

“Analisis ini mengungkapkan dampak pubertas yang mendalam terhadap biologi manusia,” jelas Micah Donovan, Ph.D., instruktur farmakologi dan salah satu penulis utama studi ini.

Tim peneliti menjelaskan bahwa perbedaan molekuler antara anak laki-laki dan perempuan dapat diabaikan pada dekade pertama kehidupan, tetapi dengan dimulainya pubertas dan aktivasi gonad, perubahan biologis yang sangat besar diamati pada kedua jenis kelamin, termasuk perbedaan penting dalam ekspresi gen, metabolisme, dan fungsi kekebalan tubuh.

Tim studi juga menggunakan pendekatan komputasional canggih untuk menjelaskan bagaimana biologi manusia berubah dari masa kanak-kanak hingga dewasa akhir, dan bagaimana perubahan temporal ini dipengaruhi oleh trisomi 21.

“Kami mengidentifikasi delapan lintasan temporal utama untuk ekspresi gen, kadar protein, kadar metabolit, dan frekuensi sel imun dalam aliran darah,” kata Matthew Galbraith, Ph.D., profesor riset madya farmakologi, direktur Program Ilmu Data di Crnic Institute, dan salah satu penulis senior makalah ini.

Dia menyebut, penuaan biologis bukanlah proses linear, dan analisis peneliti memberikan pandangan yang belum pernah terjadi tentang lintasan perkembangan lebih dari 20.000 titik data biologis dari bayi berusia 6 bulan hingga usia enam puluhan.

Tim studi Crnic Institute telah memulai beberapa studi lanjutan, termasuk investigasi baru tentang gangguan pertumbuhan muskuloskeletal dan percepatan penuaan imun yang merupakan karakteristik sindrom Down.

“Ini adalah terobosan penting lainnya dari para ilmuwan kami di Crnic Institute yang kami harap akan menghasilkan pengobatan yang lebih personal dan perawatan yang efektif bagi penyandang sindrom Down di berbagai usia,” ujar Michelle Sie Whitten, presiden & CEO Global Down Syndrome Foundation (GLOBAL), mitra dan organisasi afiliasi Crnic Institute. (BS)