Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wissenschaftler identifizieren Gen einer tödlichen Herzkrankheit

12.03.2002


Wissenschaftler identifizieren Gen einer tödlichen Herzkrankheit, die in einem Beduinenstamm Israels verbreitet ist

Ein Team aus Forschern des Weizmann Instituts und des Sheba-Krankenhauses in Israel haben ein Gen identifiziert, das die tödliche Herzkrankheit PVT (Polymorphe Ventrikulaere Tachykardie) zur Folge hat. Die Krankheit PVT, die vorwiegend Kinder betrifft, äußert sich durch schnellen, unregelmäßigen Herzschlag, Ohnmachtsanfälle sowie in manchen Fällen durch plötzlichen Tod.

Die Mutation, die in einem Beduinenstamm in Nordisrael gefunden wurde, hatte zuvor den Tod von neun Kindern in diesem Stamm, davon teilweise mehrere Todesfälle in einer Familie, verursacht. ’Die neuen Erkenntnisse werden voraussichtlich Früherkennung und Behandlung dieser tödlichen Krankheit verbessern können’, so meint Dr. Nili Avidan von der Abteilung Molekulargenetik des Weizmann Instituts, ’gleichzeitig tragen sie zu einem besseren Verständnis anderer Herzerkrankungen bei. Wir glauben, dass Mutationen auf diesem und anderen, biochemisch verwandten Genen, hinter einer Anzahl von bislang vorwiegend ungeklärten Herzkrankheiten steckten.’

Das Team fand heraus, dass die Krankheit durch eine Mutation auf dem Gen von Calsequestrin 2 (CASQ2) verursacht wird, welches eine lebenswichtige Rolle bei der Kontraktion und Entspannung der Herzmuskulatur spielt. Die Mutation behindert die Fähigkeit des CASQ2-Proteins, Kalziumionen je nach Bedarf zu binden oder freizusetzen.

Durchgeführt wurde die Studie, die im American Journal of Human Genetics veröffentlicht wurde, von der Doktorandin Hadas Lahat, ihren Betreuern Prof. Michael Eldar, dem Leiter des Herz-Instituts am Sheba-Krankenhaus und Dr. Elon Pras vom Danek-Gartner-Institut für Humangenetik am Sheba-Krankenhaus, sowie Dr. Avidan, Dr. Tsviya Olender, Dr. Edna Ben-Asher und Prof. Doron Lancet von der Abteilung Molekulargenetik des Weizmann Instituts.

Die Studie nahm ihren Ausgang, als ein achtjähriges Mädchen des Stammes nach körperlicher Anstrengung ohnmächtig wurde und ins Rambam-Krankenhaus eingeliefert wurde. Zwei ihrer jüngeren Brüder litten unter denselben Symptomen, und zwei weitere Geschwister waren zuvor an der Krankheit gestorben. Die Ärzte glaubten, dass die Symptome der Kinder auf Tachykardie zurückgingen, es gelang ihnen jedoch nicht, die genaue Ursache festzustellen. Daraufhin wandte sich die Familie an Prof. Michael Eldar, den Leiter des Herz-Instituts am Sheba-Krankenhaus. Er stellte fest, dass die Kinder an PVT litten. In einem Gespräch mit der Familie erfuhr Eldar, dass auch andere Familien im Dorf eine ähnliche Krankheitsgeschichte vorwiesen.

Die Familie des Mädchens gehört zu einem Beduinenstamm in Nordisrael, der vermutlich von drei Brüdern abstammt, die sich dort vor über 200 Jahren niederließen. Die Art der Krankheit und die verbreitete Sitte unter Beduinen Familienangehörige zu heiraten, ließen die Forscher an eine mögliche genetische Ursache denken. Mit der Hypothese, nach der einer der drei Brüder Träger einer genetischen Mutation gewesen sei, fuhr Frau Lahat vom Danek-Gartner-Institut für Humangenetik in das Dorf und untersuchte die Familien. Offenbar war sie auf der richtigen Fährte, denn in allein sieben Familien hatten dreizehn Kinder PVT, die von nun an entsprechend medikamentös behandelt wurden. Neun unbehandelte Kinder in diesen Familien waren zuvor an der Krankheit gestorben.

Nun jedoch mussten die Forscher aus 80 möglichen Genkandidaten das für PVT verantwortliche Gen herausfinden. Zu jener Zeit war das Humangenomprojekt bei weitem noch nicht abgeschlossen und es lagen nur Daten über rund die Hälfte der in 80 in Frage kommenden Gene vor. Daraufhin wandten sich Lahat und ihr Betreuer, Dr. Elon Pras, mit der Bitte um Hilfe an die Wissenschaftler des Weizmann Instituts.

Am Institut hatten Dr. Olender und Dr. Avidan zunächst wenig Erfolg, doch als das Humangenomprojekt neue Informationen in immer schnellerer Folge verfügbar machte, stießen die Forscher, just als sie die Hoffnung verloren, unerwartet auf ein frisch entschlüsseltes Gen, das Calsequestrin 2 (CASQ2). Das CASQ2-Protein war ein aussichtsreicher Kandidat, das es als Reservoir für Kalziumionen in Herzmuskelzellen dient. Da es Kalziumionen binden, festhalten und freisetzen kann, könnte das CASQ2-Protein eine Schlüsselrolle bei der Kontraktion und Entspannung der Herzmuskulatur spielen. Ein zweiter Hinweis kam aus unerwarteter Quelle. Nur vier Monate zuvor hatte ein anderes Forscherteam herausgefunden, dass eine Mutation auf einem anderen Gen, dem so genannten RYR2, ebenfalls eine Form von PVT verursacht. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass RYR2 zur selben Zellbahn gehört wie CASQ2.

Die Forscher fanden bald heraus, dass die unter PVT leidenden Kinder eine Mutation auf dem CASQ2-Gen hatten, und es gelang ihnen der Nachweis der Fehlfunktionen, die zum Tod der neun Kinder geführt hatten. Überraschend war, dass die Mutation nur winzig ist - ein Austausch einer einzigen Base, von G zu C, in der Nukleotidsequenz der DNS. Diese Veränderung führt jedoch dazu, dass der Körper die Aminosäure Histidin anstatt Aparaginsäure produziert, welche die Fähigkeit des CASQ2-Proteins zur Bindung und Freisetzung von Kalziumionen behindert. ’Das Protein ist sehr starke negativ geladen und bindet daher eine große Anzahl positiv geladener Kalziumionen, die es freisetzt, wenn es notwendig wird’, sagt Avidan. ’Leider ist im mutierten CASQ2-Protein die Negativladung insgesamt geringer, da durch die Vertauschung der einzelnen Base an Stelle der negativ geladenen Asparaginsäure das positiv geladene Histidin sitzt. Dies beeinträchtigt höchstwahrscheinlich die Fähigkeit des Proteins, Kalziumionen zu binden und führt zu Herzversagen.’

Weitere Wissenschaftler, die an dieser Studie beteiligt waren, sind Etgar Levy-Nissenbaum und Dr. Boleslaw Goldman vom Danek-Gartner-Institut für Humangenetik und Dr. Asad Khoury und Dr. Avraham Lorber vom Rambam-Krankenhaus.

Die am Weizmann Institut durchgeführte Studie wurde vom Crown-Humangenomzentrum und vom Fonds der Israel Science Foundation gefördert.

Debbie Weiss | idw

Weitere Berichte zu: CASQ2-Protein Gen Herzkrankheit Kalziumion Mutation PVT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Speiseröhrenkrebs einfacher erkennen
06.03.2017 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Neues Labor für die Aufbautechnik von ultradünnen Mikrosystemen
21.02.2017 | Hahn-Schickard

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE