大約一半出生時患有唐氏綜合症的嬰兒患有心臟缺陷，可能需要高風險手術或持續監測，具體取決於病情的嚴重程度。 現在，弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）和倫敦大學學院（University College London）的科學家已經將人類21號染色體上的基因dyrk1a與這些人的心臟缺陷聯絡起來，這可能為新的可能性開啟大門。 他們的研究結果發表在《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）上的一篇論文中，題為“增加DYRK1A的劑量導致唐氏綜合症小鼠模型中的先天性心臟缺陷”。
這不是DYRK1A第一次與唐氏綜合症有關。 其他研究將其與唐氏綜合症患者觀察到的認知障礙和顱面畸形聯絡起來，但它與心臟缺陷的聯絡是一項新發現。 通過觀察來自胚胎小鼠模型的心臟資料，研究人員發現，在三個拷貝的小鼠中存在DYRK1A會導致心臟缺陷。
DYRK1A 編碼一種稱為 DYRK1A 的酶。 該研究表明，DYRK1A的額外拷貝降低了發育心臟細胞所需的基因活性和線粒體功能**。 這些變化與未能正確分離心腔有關。
此外，當研究人員在懷孕小鼠身上測試DYRK1A抑制劑時，幼崽在心臟形成時模仿了唐氏綜合症的心臟缺陷，他們觀察到基因變化被部分逆轉，幼崽的心臟缺陷不那麼嚴重。
該研究的結果確實表明，靶向該基因的潛在方法可能在人類中起作用。 “然而，在人類中，心臟是在懷孕的前8周形成的，可能是在嬰兒接受唐氏綜合症篩查之前，所以這對**來說還為時過早，”克里克免疫細胞生物學實驗室和唐氏綜合症實驗室負責人Victor Tybulewicz博士指出。 “希望DYRK1A抑制劑可以在懷孕後期對心臟產生影響，甚至在出生後更好。 這些都是我們目前正在研究的可能性。
他們還在研究可能與心臟缺陷發展有關的其他基因。 雖然DYRK1a是方程式的重要組成部分，但研究人員懷疑它不是唯一的參與者。 這也反映在研究資料中。 有證據表明，需要三個拷貝的DYRK1A才能引起小鼠的心臟缺陷，僅此還不夠。 此外，他們使用的抑制劑僅部分逆轉了小鼠幼崽心臟的變化。 這表明另乙個未知基因也必須參與唐氏綜合症心臟缺陷的起源。 該團隊目前正在尋找它。
除了這些研究之外，研究人員還與Perha Pharmaceuticals合作，測試DYRK1A抑制劑對唐氏綜合症和阿爾茨海默病相關認知障礙的治療。 但他們也在探索DYRK1A以外的其他潛在途徑。
克里克博士後專案的研究科學家、共同第一作者Rif Aoidi博士補充說：“我們還不知道為什麼細胞**和線粒體的變化意味著心臟不能正確地形成其腔室。 線粒體功能障礙也與唐氏綜合症的認知障礙有關，因此增強線粒體功能可能是另一種有前途的途徑。
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