Nierenversagen: Neue Biomarker zur Vorhersage bei Patienten mit Typ-1-Diabetes entdeckt

Wissenschaftler des Netzwerkes von Krebsforschungs- und -behandlungszentren City of Hope berichten, dass sie Fortschritte bei der Vorhersage von Nierenversagen bei Patienten mit Typ-1-Diabetes (T1D) gemacht haben. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Science Translational Medicine“ veröffentlicht.

Bei der Durchführung der ersten epigenomweiten Assoziationsanalyse bei Patienten mit diabetischer Nierenkrankheiten hat ein Team unter der Leitung von Forschern des Netzwerkes City of Hope, neuartige Assoziationen zwischen der DNA-Methylierungsaktivität und dem späteren Risiko, in einigen Jahren an Nierenversagen zu erkranken, festgestellt. „Es ist von entscheidender Bedeutung, Mechanismen zu finden, die zu Nierenversagen bei Diabetes führen, sowie Biomarker für eine frühzeitige Erkennung, um ein schnelles Eingreifen zu ermöglichen“, betont Dr. Rama Natarajan.

DNA-Methylierung als nicht-invasive Biomarker

Um die Bereiche des menschlichen Genoms zu identifizieren, in denen die epigenetische DNA-Methylierung mit dem Risiko eines Nierenversagens bei T1D-Patienten in Verbindung gebracht wurde, verwendete das internationale Forscherteam Blutproben von 277 Teilnehmern der Joslin Kidney Study, einer jahrzehntelangen US-Studie über Diabetes-Patienten. Alle Patienten, deren Proben analysiert wurden, hatten zu Beginn jener Studie eine diabetische Nierenkrankheit, und etwa die Hälfte von ihnen hatte während einer Nachbeobachtungszeit von sieben bis 20 Jahren ein Nierenversagen entwickelt.

„In den Fällen, in denen wir in der Lage waren, die Schlüsselstellen der mit Nierenversagen verbundenen DNA-Methylierungsvariationen zu lokalisieren, blieben diese Biomarker bei ein und derselben Person mit T1D über mehrere Jahre hinweg bemerkenswert stabil“, berichtet Natarajan. „Wir konnten auch wertvolle Einblicke in die molekularen Mechanismen im Zusammenhang mit der DNA-Methylierung gewinnen, die mit wichtigen klinischen Zuständen im Zusammenhang mit Nierenkrankheiten und Nierenversagen in Verbindung stehen“ fügt er hinzu.

Der Forscher erklärt, dass das Team Verbindungen zwischen der DNA-Methylierung und anderen Markern, die mit Nierenversagen in Verbindung gebracht werden, einschließlich Genetik, zirkulierenden Proteinen und nichtcodierenden RNAs, gefunden hat, indem es integrative Multiomics-Analysen durchführte, die verschiedene Arten von Daten integrieren, um ihren kombinierten Einfluss auf Krankheitsprozesse zu verstehen. Da die Forscher bereits nur anhand von Blutproben einen so starken Zusammenhang zwischen DNA-Methylierung und Nierenversagen herstellen konnten, könnten ihre Ergebnisse den Weg für einen neuen Prognosetest für T1D-Patienten mit Nierenkrankheiten ebnen. „Wir haben gezeigt, dass die DNA-Methylierung an einigen der identifizierten Genomstellen als nicht-invasive Biomarker verwendet werden kann, um die Vorhersage von Nierenversagen zu verbessern“, kommentiert Dr. Nancy Chen.

Weitere Studien zu den molekularen Mechanismen geplant

Die Forscher planen weitere experimentelle Studien, um die in dieser Studie identifizierten potenziellen molekularen Mechanismen zu untersuchen und zu verifizieren, die mit dem Fortschreiten des Nierenversagens bei Patienten mit Diabetes in Zusammenhang stehen. Sie planen, ihre Ergebnisse in größeren Kohorten von Patienten mit Typ-1- und Typ-2-Diabetes zu validieren, mit dem Ziel, einen Risikotest zur Vorhersage von Nierenversagen bei Diabetes unter Verwendung mehrerer epigenetischer Biomarker zu entwickeln. „In Zukunft könnte die DNA-Methylierung an den identifizierten genomischen Stellen nicht nur als Biomarker zur Vorhersage der Entwicklung eines Nierenversagens dienen, sondern auch gezielt eingesetzt werden, um das Fortschreiten einer diabetischen Nierenkrankheit bis hin zum Nierenversagen zu verhindern, was ein großer ungedeckter Bedarf in diesem Bereich ist“, sagt Chen abschließend.