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Asthma ist das häufigste chronische Leiden im Kindesalter. In Deutschland sind etwa zehn Prozent aller Kinder von dieser potentiell lebensgefährlichen Atemwegserkrankung betroffen. Veränderungen in der Erbsubstanz, den Genen, und Umwelteinflüsse sind dafür verantwortlich. Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München um Privatdozent Dr. Michael Kabesch vom Dr. von Haunerschen Kinderspital haben nun in einer internationalen Kooperation über 300.000 genetische Merkmale bei mehreren tausend Kindern untersucht. Wie in der aktuellen online-Ausgabe des Fachmagazins "Nature" berichtet, zeigte sich dabei ein überraschend starker Effekt: Bestimmte Varianten des neu entdeckten Gens ORMDL3 können das Risiko, in der Kindheit an Asthma zu erkranken, deutlich erhöhen. ORMDL3 ist eng mit zwei Genen verwandt, die die Bauanleitung für Membranproteine eines wichtigen zellulären Bestandteils liefern. ORMDL3 könnte ein wichtiger Ansatzpunkt für die Prävention und Diagnostik von Asthma sein - wie auch für die Entwicklung neuer Therapien.
Bei Asthma führt der Kontakt mit einem an sich harmlosen äußeren Reiz, etwa Pollen, bestimmten Nahrungsmitteln oder auch feuchtkalter Luft, zu einer Verengung der Lungengefäße. Es ist bereits bekannt, dass etwa jeder zweite Mensch Gene trägt, die eine derartige allergische Reaktion auslösen können. Nur jeder Vierte aber entwickelt eine entsprechende Reaktion oder Asthma, was auf die wichtige Rolle äußerer Umstände hinweist. Verursacht wird das Leiden demnach durch eine weitgehend unverstandene Kombination aus meist unbekannten angeborenen und umweltbedingten Faktoren. Mittlerweile gibt es sehr effektive Behandlungsmöglichkeiten für Asthma - geheilt werden kann die Krankheit aber noch nicht.
Die Wissenschaftler untersuchten die Effekte so genannter SNPs, der "Single Nucleotide Polymorphisms", auf die Entstehung von Asthma in der Kindheit. SNPs sind punktförmige genetische Variationen, die an jeweils einer Stelle des Erbmoleküls DNA auftreten können und bei vielen Menschen vorkommen. Weil SNPs so häufig und hoch variabel sind, werden sie oft genutzt, um die genetischen Anlagen verschiedener, teilweise auch sehr großer Gruppen von Menschen zu vergleichen und statistisch auszuwerten - wie auch im vorliegenden Fall. Eher selten ist der Effekt einzelner SNPs bekannt, von einzelnen Variationen weiß man aber, dass sie etwa die Reaktion der Träger auf bestimmte Substanzen oder deren Immunabwehr beeinflussen.
"Wir haben eine umfassende und systematische Analyse dieser kleinsten Genveränderungen vorgenommen", berichtet Kabesch. "Wir haben mehr als 300.000 SNPs pro Studienteilnehmer untersucht." In die Studie einbezogen wurden dabei zunächst 994 Patienten, die seit ihrer Kindheit an Asthma litten, sowie 1.234 gesunde Probanden. "Unsere Studie war die erste dieser Art und Größe", so Kabesch. "Wir konnten dann auch einen ungewöhnlichen und unerwartet starken Effekt nachweisen, der auch in Kontrolluntersuchungen bestätigt wurde." Diese gezielten Analysen wurden an mehreren Tausend deutschen, österreichischen und britischen Kindern durchgeführt.
Insgesamt zeigte sich so, dass mehrere genetische Variationen in einem bestimmten Bereich des Chromosoms 17 das Risiko für Asthma im Kindesalter deutlich erhöhen. Weiterführende Analysen zeigten dann, dass die in diesem Chromosomenabschnitt liegenden SNPs einen starken Einfluss auf die Aktivität des Gens ORMDL3 haben, das bislang überhaupt noch nicht bekannt war. "Wir konnten nachweisen, dass die Genveränderungen, die zu Asthma führen, die Produktion des Gens dramatisch erhöhen", berichtet Kabesch. "Wir haben nun begonnen, die Funktion von ORMDL3 zu untersuchen." Mittlerweile ist bekannt, dass das Gen in vielen Geweben aktiv ist, vor allem aber in bestimmten weißen Blutkörperchen.
Die neuen Ergebnisse zeigen, dass die mit Asthma assoziierten genetischen Varianten die Aktivität von ORMDL3 stark beeinflussen. "Dieses Gen erklärt nicht alle unsere Fragen bei Asthma, aber der beobachtete Effekt ist so außergewöhnlich stark, dass ORMDL3 ein äußerst attraktives Ziel für weitere Untersuchungen ist. Unsere Resultate sind ein wichtiger Beitrag, um die Ursachen von Asthma besser zu verstehen", meint Kabesch. "Zudem könnten die Ergebnisse helfen, neue Therapien zu entwickeln und die Möglichkeiten der Diagnostik zu verbessern. ORMDL3 ist nicht zuletzt ein interessanter Ansatzpunkt für die Prävention von Asthma."
Die vorliegende Studie wurde in Deutschland vom nationalen Genomforschungsnetzwerk (NGFN) gefördert. Die europäische Zusammenarbeit der Wissenschaftler, die zu diesem Durchbruch führte, basiert auf dem GABRIEL Projekt, einem von der Europäischen Union mit 13,7 Millionen Euro finanzierten Projekt zur Entschlüsselung der genetischen und umweltbedingten Ursachen von Asthma. GABRIEL wird vom Imperial College London und der LMU geleitet. Michael Kabesch übernahm als einer der Projektleiter in der vorliegenden Studie die Koordination der Forschungsarbeit an den beteiligten deutschen und österreichischen Universitäten.
Ansprechpartner:
Privatdozent Dr. Michael Kabesch
Dr. von Haunersches Kinderspital der LMU
Tel.: 089-5160-2792
Fax: 089-5160-4764
E-Mail: michael.kabesch@med.uni-muenchen.de
Criteria of this press release:
Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results
German
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