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Zahlreiche genetische Studien haben viele Risikovarianten für Typ-2-Diabetes (T2D) gefunden – doch welche Gene und Proteine sind tatsächlich an den Krankheitsmechanismen beteiligt? Ein internationales Team unter Leitung von Helmholtz Munich hat nun weltweit erhobene genetische Daten genutzt, um Gene und Proteine zu identifizieren, die im Zusammenhang mit T2D stehen. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden systematisch über mehrere Gewebe und vier globale Abstammungsgruppen hinweg verglichen. Das Ergebnis veröffentlichen die Forschenden heute im Fachjournal Nature Metabolism: Viele potenziell ursächliche Signale wären bei ausschließlichen Analysen von Blutproben übersehen worden.
Das Gewebe zählt: Die Biologie steckt oft nicht im Blut
Für viele molekulare Studien sind Blutdaten der praktischste Zugang. Doch Typ-2-Diabetes entsteht in einem Netzwerk von Organen und Zelltypen – etwa in Fettgewebe, Leber, Muskeln oder den insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse. "Unsere Analyse zeigt, wie unvollständig es ist, Mechanismen allein mit Hilfe von Blutuntersuchungen erklären zu wollen", sagt Dr. Ozvan Bocher von der französischen Université de Bretagne Occidentale, dem Institut für Translationale Genomik bei Helmholtz Munich und Erstautorin der Publikation: "In sieben diabetesrelevanten Geweben haben wir kausale Hinweise für 676 Gene identifiziert – und fanden zugleich heraus, dass ein Großteil dieser Effekte in Blut nicht auftaucht."
Das Paper stellt diesen Befund quantitativ dar: Nur 18 % der Gene mit kausalem Effekt in einem primären T2D-Gewebe - etwa der Bauchspeicheldrüse - zeigen auch im Blut ein entsprechendes Signal; umgekehrt treten 85 % der in T2D-Geweben gefundenen Gen-Effekte im Blut nicht auf.
"Unsere Analysen machen deutlich, dass der Gewebekontext eine entscheidende Rolle spielt, um die Mechanismen hinter Typ-2-Diabetes aufzuklären“, sagt die Studienleiterin Prof. Eleftheria Zeggini, Direktorin des Instituts für Translationale Genomik bei Helmholtz Munich und Professorin für Translationale Genomik an der Technischen Universität München (TUM).
Weltweite genomische Daten stärken Befunde und liefern zusätzliche Kandidaten
Die Studie baut auf einer internationalen Genomstudie der Type 2 Diabetes Global Genomics Initiative (T2DGGI) auf. Dieses internationale Konsortium führt genetische Daten aus vielen Studien weltweit zusammen und sucht in sogenannten genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) nach DNA-Varianten, die mit dem Risiko für Typ-2-Diabetes verbunden sind. In der ausgewerteten T2DGGI-Analyse stecken Daten von über 2,5 Millionen Menschen, darunter mehr als 700.000 Personen nicht-europäischer Abstammung.
„Die Studie zeigt eindrucksvoll die Stärke und Relevanz internationaler Zusammenarbeit sowie umfassender genomischer Daten, um die molekularen Mechanismen komplexer Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes aufzudecken“, sagt Prof. Martin Hrabě De Angelis, wissenschaftlicher Geschäftsführer und Sprecher der Geschäftsführung (kommissarisch) bei Helmholtz Munich.
Das internationale Team untersuchte, wie genetische Varianten im Blut die Aktivität von Genen und die Menge von Proteinen beeinflussen – und ob sich daraus Hinweise auf die genetischen Ursachen von Typ-2-Diabetes ableiten lassen. Dafür nutzten die Forschenden sogenannte cis-Quantitative-Trait-Loci (cis-QTLs): Das sind genetische Varianten in der Nähe eines Gens, die dessen Aktivität oder das zugehörige Protein messbar verändern. Über vier Abstammungsgruppen aus Europa, Afrika, Amerika und Ostasien prüfte das Team so 20.307 Gene und 1.630 Proteine.
"Das hat uns starke Hinweise darauf gegeben, dass die genetisch vorhergesagten Spiegel von 335 Genen und 46 Proteinen das T2D-Risiko beeinflussen könnten", so Ozvan Bocher: "Einige dieser Treffer sind besonders vielversprechend, da ihre Effekte in unabhängigen Datensätzen aus anderen Studien derselben Abstammungsgruppen repliziert wurden.“ Die meisten Effekte sind über Abstammungsgruppen hinweg ähnlich, zugleich werden einzelne Kandidaten erst sichtbar, wenn unterrepräsentierte Populationen einbezogen werden.
Big Data beleuchtet die genetischen Mechanismen von Typ-2-Diabetes
"Unsere Ergebnisse waren nur dank der Verfügbarkeit detaillierter Informationen zu den molekularen Profilen der für Typ-2-Diabetes relevanten Gewebe möglich", ordnet Zeggini die aktuellen Ergebnisse ein. Eines ist bereits klar, fügt die Forscherin hinzu: „Wenn wir die Mechanismen von Typ-2-Diabetes verstehen und Ergebnisse zuverlässig übertragen wollen, müssen wir Gewebe-Biologie und genetische Vielfalt zusammendenken.“
Original-Publikation
Über die Wissenschaftlerin
Prof. Eleftheria Zeggini ist Direktorin des Instituts für Translationale Genomik bei Helmholtz Munich und Liesel-Beckmann-Professorin für Translationale Genomik an der TUM.
Über Helmholtz Munich
Helmholtz Munich ist ein biomedizinisches Spitzenforschungszentrum. Seine Mission ist, bahnbrechende Lösungen für eine gesündere Gesellschaft in einer sich schnell verändernden Welt zu entwickeln. Interdisziplinäre Forschungsteams fokussieren sich auf umweltbedingte Krankheiten, insbesondere die Therapie und die Prävention von Diabetes, Adipositas, Allergien und chronischen Lungenerkrankungen. Mittels künstlicher Intelligenz und Bioengineering transferieren die Forschenden ihre Erkenntnisse schneller zu den Patient:innen. Helmholtz Munich zählt mehr als 2.550 Mitarbeitende und hat seinen Sitz in München/Neuherberg. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, mit mehr als 46.000 Mitarbeitenden und 18 Forschungszentren die größte Wissenschaftsorganisation in Deutschland. Mehr über Helmholtz Munich (Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH): www.helmholtz-munich.de
Bocher et al., 2026: Unravelling the molecular mechanisms causal to type 2 diabetes across global populations and disease-relevant tissues. Nature Metabolism. DOI: 10.1038/s42255-025-01444-1
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Medicine
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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