Gen verändert die Schwere der Lungenerkrankung bei Zystischer Fibrose
Zystische Fibrose ist eine der häufigsten angeborene Krankheit, die die Lebenserwartung verkürzt und Lunge, Darmtrakt und Bauchspeicheldrüse bei Kindern betrifft. Es war bekannt, dass sie durch einen Defekt in einem einzelnen Gen verursacht wird, wodurch die Organe mit einem zähen Schleim verstopft werden. Ein internationales Team von Forschern hat nun festgestellt, dass ein Gen die Schwere der Lungenerkrankung bei Menschen mit Zystischer Fibrose verändern kann. Ihre in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung kann zur Erforschung neuer Behandlungsmethoden führen. Nach Aussage der Wissenschaftler half die Studie dabei, die Zusammenarbeit zwischen Forschern zu stärken und neue Erkenntnisse über Zystische Fibrose zu erlangen. 'Dies ist ein gutes Beispiel dafür, dass Forscher mit unterschiedlichen Fachkenntnissen zusammenkommen und das Wissen, das sie aufgrund ihrer Untersuchungen des menschlichen Genoms haben, bei Erforschungen einbringen, die unser Verständnis zur Zystischen Fibrose maßgeblich verbessern', so der Mitverfasser Dr. Karl Langefield von der Wake Forest School of Medicine. 'Es kann uns auch bei Zielsetzungen für die Entwicklung neuer Medikamente und der Entwicklung von Werkzeugen helfen, die eine frühere Diagnose bei Menschen mit Zystischer Fibrose ermöglichen, für die das Risiko einer schweren Lungenerkrankung sehr hoch ist', fügt er hinzu. Die Wissenschaftler bewerteten das Erbgut von rund 3.000 Patienten mit Zystischer Fibrose. Sie entdeckten, dass kleine genetische Unterschiede im IFRD1-Gen (Interferon-related Developmental Regulator 1) mit der Schwere der Lungenerkrankung zusammenhängen. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass ein durch IRFD1 kodiertes Protein besonders häufig in Neutrophilen (ein Typ von weißen Blutzellen) vorkommt. Neutrophile haben bekanntermaßen die Eigenschaft, entzündliche Schäden in den Atemwegen von Menschen mit Zystischer Fibrose auszulösen. 'Vor allem Neutrophile scheinen den böse Part bei der Zystischen Fibrose zu spielen', erklärt Dr. Christopher Karp von der Abteilung Molecular Immunology am Cincinnati Children's Hospital Medical Center, der Projektleiter dieser Studie. 'Für das Immunsystem sind sie für die Abwehr bakterieller Infektionen wichtig. Bei Zystischer Fibrose ist die neutrophile Atemwegsentzündung allerdings dysreguliert und kann sogar zur Zerstörung der Lunge führen.' Vorhergehende Studien hatten gezeigt, dass Mutationen im CFTR-Gen (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) ursächlich für Zystische Fibrose sind, es blieben aber Fragen über den molekularen Mechanismus offen, über den diese Mutationen mit der Entstehung von Lungenerkrankungen in Verbindung stehen. Laut Studie kann die Schwere von Lungenerkrankungen bei Zystischer Fibrose durch Veränderungen in anderen Genen kontrolliert werden. Die Wissenschaftler testeten an Mäusen, deren IFRD1-Gen entfernt wurde, wodurch sie dessen Rolle bei der Regulierung von Entzündung und Krankheit bestätigen konnten. Bei fehlendem Gen wurden die Bakterien nicht umgehend aus den Atemwegen entfernt. Durch die Untersuchung von Blutproben von gesunden freiwilligen Testpersonen entdeckte das Team, dass die gleichen IFRD1-Abweichungen, die die Schwere der Lungenerkrankung bei Zystischer Fibrose verändert hatten, auch die neutrophile Funktion bei den freiwilligen Testpersonen veränderten. Sie entdeckten außerdem, dass die von IFRD1 ausgehende Regulierung der neutrophilen Funktion von seiner Wechselwirkung mit der Enzymklasse mit dem Namen Histone Deacetylase abhängig ist. Nach Aussage der Wissenschaftler sind weitere Informationen über diese Wechselwirkung erforderlich, um die mögliche Rolle bei der Behandlung der Krankheit zu verstehen. 'Es ist möglich, dass IFRD1 selbst zum Behandlungsziel werden könnte, heute aber ist es ein Hinweis für den Weg zu weiteren Untersuchungen', erklärt Dr. Karp. 'Wir wollen herausfinden, mit welchen anderen Genen und Proteinen IFRD1 in Wechselwirkung tritt und wie dies mit der Entzündung im Verlauf von Lungenerkrankungen bei Zystischer Fibrose zusammenhängt.' Zystische Fibrose betrifft 70.000 Menschen weltweit und ist unheilbar. Experten sagen, dass die durchschnittliche Lebenserwartung von Patienten mit Zystischer Fibrose bei 37 Jahren liegt. Dank neuer Behandlungsmethoden könnte sie auf 40 oder sogar 50 steigen. An der Studie waren auch folgende Institute beteiligt: Medizinische Universität Innsbruck, Österreich, und das David Hide Asthma and Allergy Research Centre, Newport, Isle of Wight im Vereinigten Königreich.
Länder
Österreich, Vereinigtes Königreich