Metabolomik als Basis zur Entwicklung geschlechtsspezifischer Medikamente

Für manche Erkrankungen sind geschlechtsspezifische Therapien erforderlich, da bei Männern und Frauen der Stoffwechsel erhebliche Unterschiede aufweist. Die Unterschiede betreffen 101 der 131 untersuchten Stoffwechselverbindungen im Blutserum bei mehr als 3000 Probanden der Bevölkerungsstudie KORA – vor allem Fette, Aminosäuren und Ester-Verbindungen. Prof. Dr. Thomas Illig, Leiter der Abteilung Molekulare Epidemiologie, und Dr. Kirstin Mittelstraß sehen hierin den Beweis, dass „Männer und Frauen molekular zwei völlig unterschiedlichen Kategorien zuzuordnen sind – das bedeutet: wir benötigen auch geschlechtsspezifische Ansätze zur Therapie von Erkrankungen.“

Für ihre Studie kombinierten die Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München genetische Daten mit Stoffwechselprofilen, die in der Metabolomics-Plattform des Genomanalysezentrums erstellt wurden. Die genetische Untersuchung leitete Prof. Dr. Thomas Meitinger, Direktor des Instituts für Humangenetik.

Die Wissenschaftler werden im nächsten Schritt die Zahl der untersuchten Stoffwechselverbindungen ausweiten, aber auch weitere Studien unter geschlechtsspezifischen Aspekten auswerten. „Durch die Kombination von geschlechtsspezifischer Auswertung, genetischen Assoziationsstudien und Metabolomics werden wir lernen, die Entstehung der großen Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus detailliert zu verstehen,“ so Illig. Das Verständnis der Entstehungsmechanismen von Volkskrankheiten und die Ableitung neuer Angriffspunkte für Diagnose, Therapie und Prävention ist Ziel des Helmholtz Zentrums München.

Hintergrund
Metabolomik untersucht das Stoffwechselprofil (= Metabolom) eines Organismus. Dieses Profil passt sich den jeweiligen Lebensumständen an. Es gibt darüber Aufschluss, welche Stoffwechselwege zu einem bestimmten Zeitpunkt und unter bestimmten Bedingungen aktiv sind.
Bei einer genomweiten Assoziationsstudie untersuchen Wissenschaftler das Genom (= Gesamtheit der Gene) einer großen Anzahl von Probanden und bringen diese Daten mit Erkrankungen in Verbindung, die bei den Probanden bekannt sind. Auf diese Weise erkennen die Wissenschaftler genetische Muster, die in Zusammenhang mit verschiedenen Krankheiten stehen.

Die Kombination von Genetik und Metabolomik liefert Erkenntnisse über Ursachen und Verlauf bestimmter Krankheiten. So können neue therapeutische Ansätze und Medikamente entwickelt, aber auch Marker für die Früherkennung von Krankheiten wie Diabetes gefunden werden.

Original-Publikation:
Mittelstrass K. et al. (2011) Discovery of sexual dimorphisms in metabolic and genetic biomarkers. PLoS Genetics.

http://www.plosgenetics.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pgen.1002215

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 1.700 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 17 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit etwa 30.000 Beschäftigten zusammengeschlossen haben. http://www.helmholtz-muenchen.de

Die Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg (KORA) untersucht seit über 20 Jahren die Gesundheit tausender Bürger aus dem Raum Augsburg. Ziel ist es, die Auswirkungen von Umweltfaktoren, Verhalten und Genen zu verstehen. Kernthemen der KORA-Studien sind Fragen zu Entstehung und Verlauf von chronischen Erkrankungen, insbesondere Herzinfarkt und Diabetes mellitus. Hierzu werden Risikofaktoren aus dem Bereich des Gesundheitsverhaltens (u.a. Rauchen, Ernährung, Bewegung), der Umweltfaktoren (u.a. Luftverschmutzung, Lärm) und der Genetik erforscht. Aus Sicht der Versorgungsforschung werden Fragen der Inanspruchnahme und Kosten der Gesundheitsversorgung untersucht. http://www.helmholtz-muenchen.de/kora

Das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung e.V. (DZD) bündelt Experten auf dem Gebiet der Diabetesforschung und verzahnt Grundlagenforschung, Epidemiologie und klinische Anwendung. Mitglieder des Verbunds sind das Deutsche Diabetes-Zentrum DDZ in Düsseldorf, das Deutsche Institut für Ernährungsforschung DIfE in Potsdam-Rehbrücke, das Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, die Paul Langerhans Institute des Carl Gustav Carus Universitätsklinikums Dresden und der Eberhard-Karls-Universität Tübingen sowie die Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. und die Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. Ziel des DZD ist es, über einen neuartigen, integrativen Forschungsansatz Antworten auf offene Fragen in der Diabetesforschung zu finden und einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Prävention, Diagnose und Therapie des Diabetes mellitus zu leisten. http://www.dzd-ev.de

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