NEUE HERZFEHLER-GENE ENTDECKT

Kategorien: Genetik

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Eine internationale Forschergruppe hat drei neue Gene entdeckt, die bei der Entstehung angeborener Herzfehler eine Rolle spielen. Außerdem fand sie mehr zu der Frage heraus, welche Arten von Herzfehlern vererbt werden und welche durch neu aufgetretene Genveränderungen verursacht werden.

Es gibt zwei Gruppen von angeborenen Herzfehlern: Diejenigen, bei denen auch andere Organe Fehlbildungen haben (syndromale Herzfehler), und Herzfehler, die alleine und ohne weitere Fehlbildungen im Körper auftreten (nicht-syndromale Herzfehler). Die Mehrheit der Betroffenen (90 %) hat einen nicht-syndromalen Herzfehler. Bis heute weiß man nur wenig darüber, ob und wie angeborene Herzfehler vererbt werden. Das gilt besonders für die große Gruppe der nicht-syndromalen Herzfehler.

Eine internationale Forschergruppe unter Federführung des Wellcome Trust Sanger Institutes (Cambridge/Großbritannien) ist nun den Ursachen angeborener Herzfehler weiter auf die Spur gekommen. An dem Konsortium beteiligten sich im Rahmen des Nationalen Registers für angeborene Herzfehler e. V. Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) und der Klinik für angeborene Herzfehler und Kinderkardiologie an der Christian-Albrechts-Universität Kiel.

Drei neue Gene entdeckt

Die Wissenschaftler entdeckten bei ihren Untersuchungen drei neue Gene, die bei der Entstehung syndromaler Herzfehler eine Rolle spielen. Außerdem fanden sie heraus, dass ein großer Teil dieser Herzfehler neu entstehen und nicht von den Eltern vererbt werden.

Anders war es bei den nicht-syndromalen Herzfehlern: Die Studie ergab, dass diese viel häufiger erblich bedingt sind als bislang gedacht. „Häufig tragen beide Elternteile wenige seltene Genveränderungen, haben aber selbst keinen. Erbt ein Kind von beiden Elternteilen die Genveränderung, kann diese Kombination zu einem schwerwiegenden Herzfehler führen“, erläutert Marc-Phillip Hitz, einer der Studienleiter.

Worum geht es eigentlich? Genom und Genomforschung

Das menschliche Genom ist ein rund 2 Meter langer Faden aus Desoxyribonukleinsäure (DNA), der sämtliche Informationen unseres Erbguts enthält. Das Genom besteht beim Menschen aus circa 22.000 Genen, die eine Art Bauplan unseres Körpers sind. Die Gene sind das „Buch des Lebens“, das alle wesentlichen Informationen über uns enthält. Wenn einzelne Buchstaben in der DNA falsch geschrieben sind, werden wichtige Proteine (Eiweiße) nicht richtig gebildet. Man nennt diese Veränderungen in der DNA dann Mutationen. Proteine sind die „Bausubstanz“ des menschlichen Körpers. Wenn sie nicht richtig gebildet werden, passieren Fehler in der menschlichen Entwicklung wie z. B. ein angeborener Herzfehler. In der Genomforschung suchen Wissenschaftler nach den verantwortlichen Schreibfehlern im „Buch des Lebens“.

Auf der Suche nach den verantwortlichen Genen

In ihrer Studie untersuchten Marc-Phillip Hitz und sein Team die DNA von ca. 4.000 Personen – Patienten und deren Eltern - mit syndromalen und nicht-syndromalen Herzfehlern.

Die Wissenschaftler arbeiteten mit der sogenannten Exomsequenzierung. Das ist eine hochmoderne Technologie zur Untersuchung des Genoms. Bei ihr beschränkt man sich auf einen kleinen Teil des Genoms, das sogenannte Exom. Das Exom enthält die Gene, die für die Bildung von Proteinen verantwortlich sind und macht nur etwa 1,5 Prozent der gesamten menschlichen DNA aus. Dennoch enthält das Exom immer noch 30 Millionen Basenpaare, die analysiert und interpretiert werden müssen.
Um seltene Genveränderungen aufzuspüren, untersuchten die Wissenschaftler eine große Zahl von Daten, denn nur so können sie sicher sein, dass gefundene Genveränderungen auch wirklich mit der Krankheit zusammenhängen und nicht zufällig sind. In die Studie flossen deshalb Proben aus Deutschland, England, Belgien, Saudi-Arabien und Kanada ein.

Die Studienergebnisse liefern wichtige Informationen darüber, was bei der Entstehung von nicht-syndromalen Herzfehlern genau passiert. Deshalb ist sie ein wichtiger Schritt für die Beratung von Patienten mit angeborenen Herzfehlern. Das langfristige Ziel ist es, allen Patienten eine genetische Diagnose zu ermöglichen. So lassen sich Aussagen dazu machen, mit welcher Wahrscheinlichkeit bestimmte Herzfehler vererbt werden. Außerdem kann eine molekulargenetische Diagnose dabei helfen, die betroffenen Patienten optimal zu behandeln.

 

Originalarbeit:
Distinct genetic architectures for syndromic and nonsyndromic congenital heart defects identified by exome sequencing, Nature Genetics, 2016.

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