Die Entstehung angeborener Herzfehler: Neue relevante Gene identifiziert

Kieler Forschende haben neue Gene entdeckt, die an der Entstehung angeborener Herzfehler (AHF) beteiligt sind. Mittels einer eigens entwickelten Technik haben sie sich dabei zahlreiche bereits veröffentlichte Studien zunutze gemacht. Das Forschungsergebnis unterstützt die individualisierte Medizin.

Das Team um den Humangenetiker Prof. Marc-Phillip Hitz vom Universitätsklinikum Schleswig-Holstein in Kiel (UKSH) berichtet über einen weiteren Meilenstein bei der Erforschung der genetischen Ursachen von AHF. Bei einer großen Meta-Analyse entdeckten sie neue Gene, die an deren Entstehung beteiligt sind. Dank einer von dem UKSH-Bioinformatiker Enrique Audain entwickelten neuen Methode konnte die Arbeitsgruppe die humangenetischen Ergebnisse aus bereits veröffentlichten Studien in seine umfassende biometrische Untersuchung einbeziehen.

Sieben weitere Gene identifiziert

Neben Mikrodeletionen in den Chromosomen stießen die Forscherinnen und Forscher auf erstmalig auftretende Genveränderungen, Neumutationen, die an der Entstehung einer Herzfehlbildung mitwirken. Dazu hatten sie Daten und Proben von insgesamt 10.447 betroffenen Patientinnen und Patienten und 14.082 Kontrollpersonen ausgewertet, darunter Daten und Proben aus der Biobank des Nationalen Registers am Kompetenznetz Angeborene Herzfehler. Bei der Analyse des gesamten Erbgutes zeigten 21 Gene eine entsprechende Anreicherung bei den AHF-Patienten. Vierzehn davon waren bereits in vorherigen Studien durch ihre Beteiligung an der Entstehung von angeborenen Herzfehlern aufgefallen. Für sieben weitere Gene – FEZ1, MYO16, ARID1B, NALCN, WAC, KDM5B und WHSC1 – konnte dieser Zusammenhang jetzt erstmals nachgewiesen werden. Ihre Ergebnisse publizierten die Studienautorinnen und -autoren im Fachjournal „Plos Genetics“.

Gestörte Kommunikation zwischen den Zellen

Auch fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler anhand der Genanalysen heraus, welche Protein-Netzwerke und welche Wechselwirkungen zwischen ihnen in den Zellen am häufigsten mit einer Herzfehlbildung im Zusammenhang stehen: „Neben Störungen des Notch-Signalwegs, durch den die Zellen bei der Organentwicklung auf äußere Signale reagieren können, sind das Beeinträchtigungen der DNA-eigenen Reparaturmechanismen und der Funktion der Zilien, jener antennenähnlichen Fortsätze auf den Zellen, die unter anderem die Kommunikation zwischen den Zellen steuern“, erläutert Humangenetikerin Anne-Karin Kahlert.

Entdeckungen für eine patientenorientierte Präzisionsmedizin

Die Ergebnisse sprechen aus Sicht der Wissenschaftler für die hohe Bedeutung der Genetik bei der AHF-Entstehung und unterstützen deren künftige individualisierte Behandlung. „Sie ermöglichen eine bessere Risikoeinschätzung bezüglich des Wiederauftretens eines Herzfehlers innerhalb einer Familie. Und sie dienen uns bei der Entwicklung differenzierterer und effektiverer Behandlungsstrategien für die Patienten“, fasst Hitz zusammen.