Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gen für Herzrhythmusstörungen und plötzlichen Herztod entdeckt

02.04.2010
Von der Fruchtfliege über Mäuse zum Menschen - Zusammenarbeit internationaler Forscherteams erzielt außerordentliche Erkenntnisse

Ein "überspringender Funke" legte den Grundstein für bahnbrechende wissenschaftliche Entdeckungen. Als sich der Wiener Genetiker Josef Penninger vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) und Peter Pramstaller, Leiter des Instituts für Genetische Medizin an der Europäischen Akademie Bozen (EURAC), vor zwei Jahren in Bozen begegneten, funkte es buchstäblich auf Anhieb.

Gemeinsame Forschungsschwerpunkte und die Bereitschaft, neue Wege im Bereich der Genetik einzuschlagen besiegelten den Entschluss der beiden Wissenschaftler, in einem gemeinsamen Forschungsprojekt zusammen zu arbeiten. Die Ergebnisse dieser Zusammenarbeit sind außerordentlich: Das Forscherteam des IMBA entschlüsselte 490 Gene, die für das Funktionieren des Herzens von Taufliegen (Drosophila) notwendig sind. Das Team des EURAC-Instituts für Genetische Medizin forschte parallel dazu an menschlichen Genomsätzen und erbrachte den Beweis, dass die Erkenntnisse über bestimmte krankheitsrelevante Gene nicht nur für die Fliegen, sondern ebenso für den Menschen wirksam sind. Beide Forscherteams liefern damit gemeinsam entscheidende Informationen für die Entwicklung innovativer therapeutischer Ansätze und neuartiger Herzmedikamente. Die aktuelle Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins CELL vom 2. April 2010 widmet den neuen Erkenntnissen seine Titelgeschichte.

Das gemeinsame Forschungsvorhaben setzte von Anfang an seinen Schwerpunkt auf Gene des Herzens. Josef Penninger und sein Postdoktorand Greg Neely fanden an der institutseigenen Taufliegensammlung am Wiener IMBA in Zusammenarbeit mit Forschern aus den USA, Kanada, Japan und Indien 490 Gene, die für das Funktionieren des Fliegenherzens essentiell sind. Bekannt war bisher nur ein Drittel dieser gefundenen Gene.

Zur gleichen Zeit forschte Andrew Hicks vom EURAC-Institut für Genetische Medizin in Bozen zusammen mit Arne Pfeufer vom Institut für Humangenetik der Technischen Universität München an menschlichen Genomvarianten, die mit der Herzfunktion in Verbindung stehen. Untersuchungsmaterial waren dabei Elektrokardiogramme (EKG) von mehr als 15.000 Personen aus der MICROS Studie (Südtirol), der KORA-Studie (Deutschland), der SARDINIA-Studie (Italien), der ARIC-Studie (USA) und der HNR-Studie (Deutschland), welche im internationalen Forschungskonsortium QTSCD (QT-Interval-and-Sudden-Cardiac-Death) zusammengeschlossen sind.

Besonderes Augenmerk legten die Forscher auf das neu entschlüsselte Gen NOT-3 und den NOT-Signalweg. Wurde dieses Gen oder ein verwandtes Gen aus dem NOT-Signalweg bei den Fliegen blockiert, kam es zu schweren Herzrhythmusstörungen, die bei Stress zum Herztod der Insekten führten. Diese Erkenntnisse konnte der Forscher Keji Kuba von der Akita Universität (Japan) ebenso an Mäusen bestätigen.

Die Humangenetiker konnten mit dieser Forschungsarbeit den Beweis erbringen: Änderungen der Gene des NOT-Signalweges führen nicht nur bei Fliegen und Mäusen zu krankhaften Herzfunktionen, sondern auch beim Menschen zu Herzrhythmusstörungen bis hin zum plötzlichen Herztod.

"Man kann diese Zusammenarbeit zwischen Josef Penninger und uns mit einer Doppellinse vergleichen: Jeder hat durch die Brille des jeweils anderen auf sein eigenes Datenmaterial geblickt - mit der Brille der Humangenetik auf genetische Tiermodelle und umgekehrt. Das Ergebnis ist eine Win-Win-Situation für beide, nicht nur was die wissenschaftlichen Erkenntnisse betrifft, sondern auch was die Umsetzung und Anwendung in der Medizin betrifft, die nun viel schneller vorangehen kann", sagt Peter Pramstaller.

Die Ergebnisse der gemeinsamen Forschung zeigen: Obwohl der Kreislauf bei Fliegen anders funktioniert als beim Menschen, sind die Gene, die die Herzfunktionen steuern, im Lauf der Evolution kaum verändert worden. Dieser Erkenntnisgewinn aus der Zusammenarbeit, in der beide Zweige der Genetik gleichermaßen voneinander profitieren, ist jedoch erst der Anfang. "Ich verspreche mir sehr viel aus der Zusammenarbeit mit dem Bozner EURAC-Institut für Genetische Medizin, allein schon wenn ich sehe, was wir bisher erreicht haben", sagt Josef Penninger.

Noch weitere Hunderte von entschlüsselten Fliegenherz-Genen warten darauf, von den Humangenetikern untersucht und menschlichen Herzfunktionen zugeordnet zu werden. Die Kombination all dieser Modelle wird am Ende ein umfassendes Bild, sowohl aller krankhaften als auch gesunden Herzfunktionen bieten. Vor allem ist es die Voraussetzung für die Entwicklung neuartiger Medikamente gegen Herzkrankheiten, die bisher oftmals junge und scheinbar gesunde Menschen plötzlich ereilt haben.

"Wir befinden uns in einer spannenden Phase der Forschung", stellt der Humangenetiker Andrew Hicks fest. "Der gegenseitige Austausch von Informationen aus menschlichen genetischen Variationen und jenen aus Taufliegen-Untersuchungen wird ohne Zweifel auch weiterhin Erfolgsgeschichte schreiben - nicht nur in der kardiovaskulären Forschung, sondern auch in der Gehirnforschung und anderen Bereichen."

Laura Defranceschi | idw
Weitere Informationen:
http://www.eurac.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie