Forscher kartieren "soziale Netzwerke" von Genen
LAUSANNE - Durch Angelina Jolie hat das "Brustkrebs-Gen" geradezu Berühmtheit erlangt. Meist ist der Zusammenhang zwischen Genvarianten und Krankheiten aber weniger klar. Forscher haben nun eine umfassende Karte der Kontrollsysteme in verschiedenen menschlichen Zellen erstellt, die neue Ansatzpunkte für Therapien aufzeigen könnte.
Unser persönliches Risiko, an Alzheimer, Diabetes oder Depressionen zu erkranken, liegt nicht nur, aber auch in unseren Genen. Forscher haben Tausende von Sequenzvarianten in der Erbinformation identifiziert, die mit Krankheiten zusammenhängen. Wie genau diese Varianten jedoch zur Entstehung der Krankheit beitragen, ist grösstenteils unklar.
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Sven Bergmann vom Schweizerischen Institut für Bioinformatik SIB und der Universität Lausanne haben nun mithilfe neu entwickelter Analysesoftware die Wechselwirkungen von Genen - oder auch "Gen-Netzwerken" - in fast 400 menschlichen Zell- und Gewebetypen kartiert. Dies teilte das SIB am Mittwoch mit.
Störung der Gen-Netzwerke
Die Wissenschaftler entdeckten dabei, dass Sequenzvarianten Teile dieser Netzwerke ausser Kraft setzen - und zwar spezifisch in den für die jeweilige Krankheit relevanten Geweben. "Zum Beispiel trugen Personen mit Schizophrenie Erbsequenzvarianten, welche die Gen-Wechselwirkungen in Hirngewebe störten", erklärte Studienautor Daniel Marbach laut SIB.
Jedes der untersuchten und kartierten Gen-Netzwerke besteht aus Hunderttausenden von regulatorischen Wechselwirkungen, die sich von Zelltyp zu Zelltyp unterscheiden. "Zum Beispiel kann ein bestimmtes Gen ein anderes in der Leber aktivieren, aber nicht im Herzen", sagte Marbach. Daher kann eine Sequenzvariante in einem Gewebe störend wirken, in einem anderen aber nicht.
Mit diesem globalen Blick auf die Kontrollsysteme in den verschiedenen Zellen und Geweben des menschlichen Körpers eröffnet sich ein viel klareres Bild der Mechanismen, wie bestimmte Genvarianten zu einer spezifischen Krankheit beitragen. Dieses bessere Verständnis sei essentiell, um neue, gezielte Therapien zu entwickeln, sagte Bergmann gemäss Mitteilung.
Analyse wie bei sozialen Netzwerken
Die Wissenschaftler setzten laut der Mitteilung Methoden ein, die so ähnlich auch zur Analyse sozialer Netzwerke verwendet werden. Das Ziel solcher Analysen ist, aus den Interaktionen Informationen über einzelne Nutzer zu gewinnen. In diesem Fall untersuchten die Forscher biologische Netzwerke, um Informationen über Gene zu gewinnen, die krank machen können.
"Unsere Arbeit zeigt, dass genaue Karten der Gen-Netzwerke für verschiedene Gewebe extrem wertvoll sein können, um den Beginn und das Fortschreiten einer Krankheit besser zu verstehen", sagte Bergmann laut Mitteilung. Mit der Kenntnis um die Sequenzvarianten und ihre Wirkung liessen sich auch Patientengruppen besser identifizieren, die auf eine bestimmte Therapie ansprechen.
09.03.2016 - SDA - © copyright Fotolia