Die Jagd nach krankheitsrelevanten Genen

 

Nach der Entzifferung des menschlichen Erbguts geht es den Forschern nun darum, diejenigen Genabschnitte zu finden, die bei bestimmten Krankheiten eine Rolle spielen. Dies ist die Voraussetzung dafür, neue Angriffspunkte für entsprechende Medikamente zu finden. Daher vergleichen die Forscher die Gensequenzen einer großen Zahl von gesunden mit denen kranker Menschen im Rahmen von so genannten genomweiten Assoziationsstudien (GWA-Studien). Dabei werden Erbgut-Marker in Form kleinster genetischer Abweichungen identifiziert, die mit einem erhöhten Risiko für bestimmte Erkrankungen einhergehen können.

Mit Hilfe von GWA-Studien ist es in den vergangenen zwei Jahren bereits gelungen, eine Verbindung zwischen einer Vielzahl von Krankheiten oder biologischen Vorgängen und bestimmten Erbgut-Marker-Sequenzen herzustellen, beispielsweise für eine Augenkrankheit, die zur Erblindung führen kann (Makuladegeneration), eine entzündliche Darmerkrankung (Morbus Crohn), Prostatakrebs, Diabetes, Herzerkrankungen oder auch für die Kontrolle des Körpergewichts. Und ganz aktuell gelang es Forschern über einen zusammenfassenden Vergleich mehrerer GWA-Studien Gensequenzen zu identifizieren, die mit dem Risiko an Morbus Parkinson zu erkranken, einhergehen.

Die relativ neue Methode der GWA-Analysen ist durch die sinkenden Kosten für Genuntersuchungen, aber vor allem auch durch die effizienten Genchiptechnologien möglich geworden, die erst in den letzten Jahren verfügbar geworden sind. Wissenschaftler können somit heute das Erbgut (DNA) sehr vieler Menschen untersuchen, um dadurch statistisch signifikante Daten zu erhalten und sind zudem in der Lage, die DNA eines Menschen auf mehr als 500.000 Einzelveränderungen zu untersuchen. Diese winzigen Veränderungen werden single nucleotide polymorphisms (SNPs, ausgesprochen als "snips") genannt. SNPs stellen einerseits eine allgemeine genetische Verschiedenheit dar, können aber andererseits eben auch mit Krankheiten assoziiert sein.

Traditionell haben sich Genetiker bei ihren Untersuchungen in der Vergangenheit auf Einzelgene konzentriert. Hierzu wurden typischerweise große Familien untersucht, in denen gehäuft seltene Erkrankungen vorkamen, wie beispielsweise Mukoviszidose oder Morbus Huntington. Alternativ hierzu haben Forscher auch nach so genannten "Kandidatengenen" gesucht, von denen bekannt war, dass sie eine relevante Rolle in einem biologischen Prozess, beispielsweise der Insulinproduktion, spielten. Sie haben daraufhin analysiert, ob es bei Mutationen in diesen Kandidatengenen zu einem Auftreten der Krankheit kam. Die heutigen GWA-Studien stellen nach Ansicht von führenden Forschern auf diesem Gebiet eine neue Phase der genomischen Medizin dar. Um schnell zu praktischen Ergebnissen zu kommen, ist ein frühzeitiger Austausch der Daten unter den Forschern notwendig. Ein solcher Datenaustausch wird auch von den National Institutes of Health (NIH, das sind die US-amerikanischen Institute für die Gesundheitsforschung) vorgeschlagen. Danach soll jeder US-amerikanische Forscher, der NIH-Unterstützung bekommt, sich verpflichten, die Ergebnisse auch in einer zentralen Datenbank zu hinterlegen. Hierfür ist Voraussetzung, dass die Menschen, die ihre DNA zur Verfügung gestellt haben, zu diesem Vorgehen ihr Einverständnis gegeben haben.

SNP-Analysen erfahren derzeit weltweit ausgesprochen großes Interesse. So gibt es die GAIN-Initiative in den USA (Genetic Association Information Network) und das Wellcome Trust Case Control Consortium (WTCCC) in Großbritannien. Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsnetzwerkes von Hunderten führender Arbeitsgruppen sollen in Deutschland 25.000 Patienten auf jeweils bis zu einer Million SNPs untersucht werden. Erste Ergebnisse dieses Konsortiums, das unter dem Dach des Nationalen Genomforschungsnetzes gestartet wurde, sollen bis Ende 2007 vorliegen.

Nun stellt sich natürlich die Frage, was all diese Entdeckungen für die Medizin und vor allem für den Patienten bedeuten. Entscheidend ist sicherlich, aus der exorbitant hohen Anzahl an gefundenen Einzelunterschieden im Erbgut zunächst die richtige Auswahl zu treffen. Und neben der Erkenntnis, ob ein Patient ein erhöhtes Risiko für eine bestimmte Krankheit aufweist oder nicht, ist es ebenso wichtig, über die GWA-Studien zu einem besseren Verständnis der Krankheiten zu kommen. Dadurch sollen letztlich den Patienten künftig neue und verbesserte Möglichkeiten zur Prävention und Therapie von Krankheiten zur Verfügung gestellt werden können.