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12. Oktober 2009
Genetische Regulation der Blutbildung leistet Beitrag zur Entstehung komplexer Erkrankungen
Eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS), die jetzt in Nature Genetics erschienen ist, hat neue Erkenntnisse zu genetischen Veränderungen bei acht Blutbildparametern geliefert. Wissenschaftler des Wellcome Trust Sanger Instituts in England und des Instituts für Epidemiologie am Helmholtz Zentrum München konnten potenzielle Auswirkungen dieser Varianten auf verbreitete menschliche Erkrankungen wie koronare Herzerkrankungen aufzeigen.
Ein internationales Team von Wissenschaftlern ermittelte bei über 14.000 Menschen die Konzentration des Blutfarbstoffs (Hämoglobin), die Anzahl der roten und weißen Blutkörperchen (Erythrozyten und Leukozyten), die Anzahl der Blutplättchen (Thrombozyten) und ihr Volumen. Davon ausgehend identifizierten die Forscher 22 Regionen des menschlichen Genoms, die an der Bildung dieser Blutzellen beteiligt sind – 15 waren zuvor unbekannt. Dies ist die erste genomweite Assoziationsstudie mit Blutbildwerten, die in großen Kohortenstudien durchgeführt wurde.
Das Team untersuchte ferner, ob diese Regionen, die mit der Blutbildung in Verbindung gebracht werden, auch mit dem Risiko koronarer Herzkrankheiten einhergehen. Durch den Vergleich der genetischen Daten von 10.000 erkrankten Personen mit den Daten von 10.000 Personen, die gesund waren, fanden die Forscher heraus, dass eine der mit Thrombozytenzahl verknüpfte genetische Variante auch ein erhöhtes Risiko für koronare Herzkrankheit verursacht. Die neue Variante wurde in einer Region des Genoms gefunden, von der bereits bekannt war, dass sie das Risiko für Bluthochdruck, Typ 1 Diabetes und Zöliakie beeinflusst.
Die weitere Analyse ergab, dass diese genetischen Risikofaktoren nur bei Personen mit europäischer Abstammung vorhanden sind. Durch einen Vergleich der menschlichen Daten mit denen von Schimpansen konnten die Forscher zeigen, dass die Variante, die heute das Risiko von Herzerkrankungen, Typ 1 Diabetes und Zöliakie erhöht, früher von der Evolution begünstigt wurde. Die Risikofaktoren wurden möglicherweise positiv selektiert, weil sie den Trägern einen erhöhten Schutz gegen Infektionen durch Krankheitserreger verliehen und damit vor über 3.000 Jahren mit einer höheren Lebenserwartung verbunden waren.
Dr. Nicole Soranzo vom Wellcome Trust Sanger Institut: "Diese Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus England und Deutschland ermöglichte die Entdeckung neuer genetischer Determinanten von Blutbildparametern, die wichtige Erkenntnisse über neue biologische Mechanismen in der Billdung von Blutzellen and deren Rolle in der Entstehung von Erkrankungen liefern".
"Die Studie zeichnet sich dadurch aus, dass sie die Blutbildung als Ganzes zum Gegenstand hat und auf diese Weise sowohl gemeinsame als auch spezifische biologische Prozesse analysieren kann, die der Entstehung der verschiedenen Blutzellen zugrunde liegen", erklären Dr. Christian Gieger und Prof. Erich Wichmann vom Helmholtz Zentrum München. Bislang hatten nur wenige genomweite Assoziationsstudien mehrere Merkmale gleichzeitig im Blick. "Unsere Untersuchung liefert einen Beitrag für das Verständnis, wie die Blutbildungsprozesse zusammenwirken und die Entstehung wichtiger Krankheiten beeinflussen."
Originalpublikation:
Soranzo NS, Spector TD, Mangino M et al. (2009): A genome-wide meta-analysis identifies 22 loci associated with eight hematological parameters in the HaemGen consortium. Nature Genetics.
Dr. Soranzo ist Arbeitsgruppenleiterin am Wellcome Trust Sanger Institut. Sie und Dr. Gieger leiten gemeinsam das HaemGen-Konsortium und sind auch Co-Autoren einer zweiten gleichzeitig erscheinenden Studie über hämatologische Parameter:
Ganesh SK, Zakai NA, van Rooij FJA , Soranzo N et al Multiple loci influence erythrocyte phenotypes in the CHARGE Consortium (Nat Genet, in press)
Das HaemGen-Konsortium wurde von Wissenschaftlern am Wellcome Trust Sanger Institut im Vereinigten Königreich und am Helmholtz Zentrum München initiiert. Es umfasst Forschergruppen aus England (TwinsUK, NHSBT und Universität Cambridge) und aus Deutschland (SHIP und KORA). Das HaemGen Konsortium hat zum Ziel, genetische Loci zu identifizieren, die zu Änderungen in Blutwerten beitragen und die mögliche Korrelation dieser Loci mit dem Erscheinungsbild von Krankheiten aufzudecken.
Das Helmholtz Zentrum München ist das deutsche Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt. Als führendes Zentrum mit der Ausrichtung auf Environmental Health erforscht es chronische und komplexe Krankheiten, die aus dem Zusammenwirken von Umweltfaktoren und individueller genetischer Disposition entstehen. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1680 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens auf einem 50 Hektar großen Forschungscampus. Das Helmholtz Zentrum München gehört der größten deutschen Wissenschaftsorganisation, der Helmholtz-Gemeinschaft an, in der sich 16 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit insgesamt 26.500 Beschäftigten zusammengeschlossen haben.
Das Institut für Epidemiologie des Helmholtz Zentrums München (Direktor: Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann) untersucht die Rolle von Umwelteinflüssen, Lebensstil und genetischen Veranlagungen auf die menschliche Gesundheit mit epidemiologischen Methoden. Dr. Christian Gieger leitet die Arbeitsgruppe 'Genetische Epidemiologie' im Institut.
Das Wellcome Trust Sanger Institut, das den größten Teil seiner Finanzierung vom Wellcome Trust erhält, wurde 1992 gegründet. Das Institut ist verantwortlich für die Fertigstellung der Sequenzierung von etwa einem Drittel des menschlichen Genoms und der Genome von Modellorganismen und über neunzig Genomen von Krankheitserregern. Im Oktober 2006 hat der Wellcome Trust neue Finanzmittel für die Verwertung der inzwischen riesigen Mengen an Genomdaten bereitgestellt, um wichtige Fragen zu Gesundheit und Krankheit zu beantworten. Weitere Informationen ...
Der Wellcome Trust ist die größte Stiftung im Vereinigten Königreich. Er finanziert innovative biomedizinische Forschung sowohl im Vereinigten Königreich als auch international. Zur Unterstützung der talentiertesten Wissenschaftler mit den besten Ideen stellt er jährlich rund GBP 600 Millionen bereit. Der Wellcome Trust fördert die öffentliche Diskussion über die biomedizinische Forschung und deren Auswirkungen auf die Gesundheit und das Wohlbefinden. Weitere Informationen ...