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Quantitative pathway analysis of natural variation in complex disease signaling in C. elegans

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Homologe Gene als Ursachen für Krebserkrankungen

Rund 60% aller Erwachsenen sterben an Krebs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Bei den meist komplexen Krankheitsphänotypen wirken bestimmte genetische Varianten zusammen.

Gesundheit

Im Gegensatz zu den seltenen monogenen Krankheiten, die durch ein einzelnes Gen dominiert werden, sind die Mechanismen komplexer Krankheitssignalwege beim Menschen allerdings nur schwer zu klären. Der Nematodenwurm Caenorhabditis elegans ist ein hervorragender Modellorganismus, um genetische Variationen als Ursache beispielsweise von Krebserkrankungen zu untersuchen. So diente C. elegans als Tiermodell im EU-finanzierten Forschungsprojekt Quantitative pathway analysis of natural variation in complex disease signalling in C. elegans (PANACEA). PANACEA entwickelte Methoden zur selektiven Ausschaltung zu untersuchender Gene bei C. elegans, um Gene und Mechanismen zu identifizieren, die an Krebssignalwegen beteiligt sind. Auf dieser Basis konnte man anhand mathematischer Modelle die Krebsentstehung genauer nachvollziehen und vorhersagen. Vor allem kartierten die Forscher wichtige Regulatoren der Tumorentstehung, um menschliche Homologe zu finden. Homologe Gene sind Gene mit ähnlichen Eigenschaften, die im Lauf der Evolution vererbt werden. PANACEA verwendete eine spezielle Datenbank und Analysesystem, um diese genetischen Varianten bei C. elegans mit Krankheitssignalwegen beim Menschen zu vergleichen. Über ein Entwicklungsmodell identifizierte PANACEA neue therapeutische Zielstrukturen, mit denen Therapien mithilfe von Assoziationsstudien patientenspezifisch ausgerichtet werden können. Die Projektergebnisse sind die Basis für Genanalysen zur Früherkennung, Therapie und Prävention von Krebserkrankungen und geben wichtige neue Hinweise zu Ursachen komplexer genetischer Erkrankungen.

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