Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Komplettes Erbgut von 40 Zwillingspaaren als Schlüssel zur medizinischen Forschung

13.12.2010
Rund 300.000 Menschen sind in Deutschland derzeit an den chronisch entzündlichen Darmerkrankungen Morbus Crohn und Colitis ulcerosa erkrankt. Meist treten diese Krankheiten im Lebensalter von 20 bis 30 Jahren auf. Aber auch Kleinkinder und Jugendliche sind betroffen.

Auf der Suche nach erblichen Ursachen chronisch entzündlicher Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa hat der deutsche Exzellenzcluster zur Erforschung von „Entzündungen an Grenzflächen“ ein bisher einzigartiges Mammut-Projekt gestartet. Die Schlüsselrolle spielen dabei 40 Zwillingspaare, bei denen ein Zwilling an einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung Morbus Crohn leidet, während der andere gesund ist.

Im Verlauf des Forschungsvorhabens soll das Erbgut der 40 Zwillingspaare komplett entschlüsselt werden, um der Krankheitsursache auf die Schliche zu kommen und neue Therapien zu finden. Um die Datenfülle dieser insgesamt 80 Menschen zu bewältigen, laufen die vom Human Genome Project bekannten sogenannten Sequenzer drei Jahre lang rund um die Uhr auf Hochtouren. Bisher wurden bereits rund acht Millionen Euro in das Projekt, vor allem für Hard- und Software, investiert.

Zwei Drittel der Zwillingspaare aus Deutschland, Österreich und der Schweiz wurden nach Hamburg ins Asklepios Westklinikum Hamburg-Rissen eingeladen, wo ihnen Spezialisten per Darmspiegelung eine Schleimhautprobe zur weiteren Untersuchung entnahmen. Den übrigen Zwillingspaaren wurden die Proben am Heimatort entnommen. Die Proben werden in den Laboratorien der Kieler Christian-Albrechts-Universität analysiert und der genetische Code erkrankter und gesunder Probanden Abschnitt für Abschnitt verglichen. Dabei kommen die neuesten genetischen Technologien zum Einsatz. Es ist geplant, sowohl das sogenannte Mikrobiom (Summe aller Bakterien auf der Darmoberfläche) als auch das Genom (die Erbsubstanz) der Zwillinge vollständig vergleichend zu sequenzieren.

Entscheidender Durchbruch im Verständnis der auslösenden Ursachen erwartet

„Von der Exploration der Zwillingskohorte mit modernen genetischen Methoden erwarten wir uns einen entscheidenden Durchbruch im Verständnis der auslösenden Ursachen, sowohl was die Genetik angeht als auch was die Faktoren des Lebensstils betrifft“, sagt Prof. Dr. Stefan Schreiber, der wissenschaftliche Projektleiter an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel: „Trotzdem können wir nicht genügend Zwillinge für die Forschung zur Verfügung haben. Diese Experimente erfordern einen unglaublichen technologischen Aufwand aber leider auch sehr große Fallzahlen.“ „Wir wären froh, wenn es uns gelänge, noch möglichst viele weitere Zwillingspaare zu rekrutieren“, ergänzt Prof. Dr. Andreas Raedler, der klinische Projektleiter am Asklepios Westklinikum Hamburg.

In der Epidemiologie waren Zwillinge schon immer interessant: Das Experiment der Natur, in dem zweieiige Geschwisterkinder in derselben Gebärmutter entstehen oder eineiige Zwillinge weitgehend das gleiche Erbmaterial tragen, lässt eine Abschätzung des erblichen Anteils von Krankheiten zu. Bei Morbus Crohn und Colitis Ulcerosa legt die sogenannte Konkordanz von fast 56 Prozent (Morbus Crohn, eineiige Zwillinge) gegenüber vier Prozent (zweieiige Zwillinge) ein klares Zeugnis der genetischen Ursachen ab. Im Umkehrschluss zeigen die Daten aber auch, dass trotz genetisch (fast) gleicher Voraussetzungen in 44 Prozent der Fälle nicht beide Zwillinge die gleiche Krankheit entwickeln. Es muss also im Leben dieser Zwillinge klare Hinweise auf auslösende Umweltfaktoren geben.

Lebenslauf-Analysen von 200 Zwillingspaaren lieferten erste Hinweise

Die Zwillingsforschung der Christian-Albrechts-Universität Kiel und des Asklepios Westklinikums Hamburg greift auf eine eindrucksvolle Kohorte von fast 200 ein- und zweieiigen Zwillingspaaren zurück, von den jeweils ein Zwilling an einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung leidet. In einem ersten Schritt wiesen Analysen der Lebensläufe der Zwillinge darauf hin, dass die individuelle Prägung, zum Beispiel durch Infektionskrankheiten, eine entscheidende Rolle als Krankheitsauslöser spielt. In weiteren Analysen fanden die Forscher Beweise für die besondere Rolle der Darmflora und der Genexpression in der Darmschleimhaut bei der Krankheitsentstehung.

Morbus Crohn

Der Morbus Crohn ist eine chronisch entzündliche Darmerkrankung, die überall im Verdauungssystem auftreten kann, vom Mund bis zum After. Häufig sind mehrere Abschnitte des Verdauungssystems gleichzeitig befallen (segmentaler Befall). Die Ursache der nach dem amerikanischen Gastroenterologen Burrill B. Crohn benannten Erkrankung ist bislang ungeklärt. Erste Symptome sind meist Müdigkeit, Schmerzen im rechten Unterbauch und Durchfälle. Auch Fieber, Gewichtsverlust, Übelkeit und Erbrechen treten häufig auf. Bei jedem zweiten Patienten bleibt Morbus Crohn nicht auf das Verdauungssystem beschränkt sondern befällt Gelenke, die Haut oder auch das Auge.

Colitis Ulcerosa

Im Unterschied zum Morbus Crohn breitet sich die Colitis Ulcerosa kontinuierlich in der Schleimhaut von Mast- und Dickdarm aus. Typische Symptome sind immer wiederkehrende Durchfälle, Darmblutungen und Koliken. Häufig schreitet die Erkrankung schleichend voran, es gibt aber auch akute und schwerste Verläufe. Auch die Colitis ulcerosa kann unter anderem Gelenke, Haut und Augen in Mitleidenschaft ziehen – und auch ihre Ursache ist bis heute nicht restlos geklärt.

Jens Oliver Bonnet | idw
Weitere Informationen:
http://www.asklepios.com/hamburgrissen
http://www.uni-kiel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie breitet sich der Kalikokrebs aus?
25.06.2018 | Pädagogische Hochschule Karlsruhe

nachricht Brücken bauen mit Wassermolekülen
25.06.2018 | Technische Universität Wien

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: Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

Stellarator-Rekord für Fusionsprodukt / Erste Bestätigung für Optimierung

Höhere Temperaturen und Dichten des Plasmas, längere Pulse und den weltweiten Stellarator-Rekord für das Fusionsprodukt hat Wendelstein 7-X in der...

Im Focus: Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

Bei der Entwicklung innovativer Superrechner-Architekturen ist Europa dabei, die Führung zu übernehmen. Leuchtendes Beispiel hierfür ist der neue Höchstleistungsrechner, der in diesen Tagen am Jülicher Supercomputing Centre (JSC) an den Start geht. JUWELS ist ein Meilenstein hin zu einer neuen Generation von hochflexiblen modularen Supercomputern, die auf ein erweitertes Aufgabenspektrum abzielen – von Big-Data-Anwendungen bis hin zu rechenaufwändigen Simulationen. Allein mit seinem ersten Modul qualifizierte er sich als Nummer 1 der deutschen Rechner für die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt, die heute erschienen ist.

Das System wird im Rahmen des von Bund und Sitzländern getragenen Gauß Centre for Supercomputing finanziert und eingesetzt.

Im Focus: Superconducting vortices quantize ordinary metal

Russian researchers together with their French colleagues discovered that a genuine feature of superconductors -- quantum Abrikosov vortices of supercurrent -- can also exist in an ordinary nonsuperconducting metal put into contact with a superconductor. The observation of these vortices provides direct evidence of induced quantum coherence. The pioneering experimental observation was supported by a first-ever numerical model that describes the induced vortices in finer detail.

These fundamental results, published in the journal Nature Communications, enable a better understanding and description of the processes occurring at the...

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neueste Entwicklungen in Forschung und Technik

25.06.2018 | Veranstaltungen

Wheat Initiative holt Weizenforscher aus aller Welt an einen Tisch

25.06.2018 | Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

25.06.2018 | Physik Astronomie

Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

25.06.2018 | Informationstechnologie

Leuchtfeuer in der Produktion

25.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics