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Eine kleine Region auf Chromosom 17 entscheidet darüber, ob beim Menschen die nervliche Steuerung von Muskeln funktioniert: ist der kurze Abschnitt des Gencodes doppelt vorhanden, so führt eine allmähliche Degeneration von Nerven zu fortschreitendem Muskelschwund; fehlt aber dieser Bruchteil der Erbinformation völlig, dann treten immer wieder Lähmungserscheinungen auf, wenn bestimmte Nervenzellen einem Druck ausgesetzt sind. In einem Gemeinschaftsprojekt an der Universität Erlangen-Nürnberg unter der Leitung von Dr. Bernd Rautenstrauß (Institut für Humangenetik) und PD Dr. Holger Grehl (Neurologische Universitätsklinik) wird nach Möglichkeiten gesucht, solche erblichen Erkrankungen gezielter und erfolgreicher als bisher zu behandeln. In Zusammenarbeit mit Patienten sollen Modelle zur Entstehung und Therapie der zugrundeliegenden Mutationen entwickelt werden.
Moderne Methoden der Genetik haben es ermöglicht, kleine Veränderungen im Erbgut festzustellen, die einerseits lichtmikroskopisch unauffällig, andererseits aber für eine Erfassung mit herkömmlichen Methoden der Molekulargenetik zu ausgedehnt sind. Die erblichen, neurogenen Muskelschwunderkrankungen vom Typ einer Charcot-Marie-Tooth'schen Krankheit sind hierfür ein aktuelles Beispiel.
Eine submikroskopische Duplikation eines Abschnittes im Chromosom 17, die fluoreszenzmikroskopisch nachweisbar ist, wird bei 70% der Patienten als Ursache dieser Erkrankungen angesehen. Die erbliche Neuropathie mit rekurrierenden Drucklähmungen, auch tomakulöse Neuropathie genannt (lat. tomaculum = Würstchen, entsprechend den Verdickungen der Myelinscheide, der Hülle eines Fortsatzes von Nervenzellen), wird auf den Verlust derselben sog. CMT1A Region in Chromosom 17p11.2 zurückgeführt.
Diagnose aus Blutproben
Die Untersuchungen, die Wissenschaftler des Instituts für Humangenetik und der Neurologischen Klinik gemeinsam durchführen, richten sich auf den Entstehungsmechanismus dieser erblichen Veränderungen sowie die Auswirkungen für den Patienten. Die Erlanger Arbeitsgruppe betreut Patienten aus dem Muskelzentrum Erlangen-Nürnberg-Rummelsberg, aber auch aus Ländern wie Tschechien, Slowenien, Kroatien, Rumänien, Österreich und der Schweiz.
Seit Beginn der Studie im Jahr 1993 dienen Extrakte aus Blutproben von Patienten und gesunden Familienangehörigen als Ausgangsmaterial für die molekulargenetische Analyse. 1998 wurde die 1.000. Blutprobe für diesen Zweck entnommen. Die wenig invasive Diagnostik aus Blutzellen erspart den Patienten die schmerzhafte Nervenbiopsierung, die ansonsten erforderlich ist. Begleitende Untersuchungen an Zellkulturen ermöglichen es, funktionelle Auswirkungen der Mutationen ebenfalls ohne weitere Eingriffe am Patienten selbst zu bewerten. In der Grundlagenforschung sollen auf diesem Weg die teilweise noch unbekannten Funktionen der betroffenen Eiweißmoleküle geklärt werden.
Prinzipiell umkehrbar
Die Mutationsmechanismen, die zu einer Charcot-Marie-Tooth'schen Erkrankung oder einer tomakulösen Neuropathie führen, sind von grundlegender Bedeutung auch für andere Mikrodeletions- oder -duplikationssyndrome, wie beispielsweise das Smith-Magenis-Syndrom. Insbesondere die Umkehrbarkeit dieser Mutationstypen in bestimmten Körperzellen kann uns auf dem Weg zu einer erfolgreichen, an der Ursache orientierten Therapie entscheidend voranbringen. Ein vertieftes Verständnis der Pathogenese soll letztendlich möglichst viele Ansätze zumindest zu einer Stabilisierung, noch besser einer Heilung, dieser Muskelatrophien bereitstellen.
Wesentliche Kooperationspartner zu Mutationsentstehung und Pathomechanismen sind Prof. Christine Van Broeckhoven, Neurogenetisches Labor der Born Bunge Stiftung in Antwerpen, Belgien, sowie Prof. James R. Lupski am Baylor College of Medicine in Houston, USA. Zur Biologie der betroffenen Eiweißmoleküle bestehen Kooperationen mit Prof. Ueli Suter, Institut für Zellbiologie an der ETH Zürich und Prof. Melitta Schachner, Institut für Neurobiologie, ETH Zürich, Schweiz.
Gefördert wurde und wird das Projekt seit fünf Jahren durch folgende Institutionen: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Deutsche Gesellschaft für Muskelkranke (DGM), DAAD, Studienstiftung des Deutschen Volkes, Boehringer Ingelheim Fonds, Herbert-Quandt-Stiftung der Varta AG, Fund for Scientific Research (FWO) - Flanders (Belgien), Humboldt-Stiftung, Europäische Union und Soros Stiftung. Hinzu kommen Haushaltsmittel der FAU und Spenden von Patienten und deren Angehörigen, so daß sich die jährlichen Einnahmen auf ca. 300.000 Mark summieren.
* Kontakt:
Prof. Dr. Rudolf A. Pfeiffer, Dr. Bernd Rautenstrauß
Institut für Humangenetik, Schwabachanlage 10, 91054 Erlangen
Tel.: 09131/85 -22352 , Fax: 09131/20 92 97, E-mail: berndwr@humgenet. uni-erlangen.de
FAU-Pressestelle, Redaktion Forschung: Gertraud Pickel, Tel.: 09131/85- 24036, -26167
http://www.humgenet.uni-erlangen.de/
Criteria of this press release:
Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research projects
German
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