Wie unsere Gene den Stoffwechsel beeinflussen

Ein besseres Verständnis der genetischen Einflüsse auf den Stoffwechsel könnte neue Therapieoptionen eröffnen. Forschende aus Berlin und London haben deshalb die bisher größte genetische Karte des menschlichen Stoffwechsels erstellt.

Unser Blut kann Aufschluss über unsere Gesundheit geben. So kann die Menge an Metaboliten auf akute und zukünftige Krankheiten hinweisen. Ein hoher Cholesterinspiegel kann beispielsweise zu Atherosklerose führen und dadurch das Risiko für einen Schlaganfall oder Herzinfarkt erhöhen.

Wie hoch unser Cholesterinspiegel oder Blutzucker sind, lässt sich mit unserem Lebensstil beeinflussen – was wir essen, ob wir rauchen oder wie viel wir uns bewegen. Doch auch ein gesunder Lebensstil kann in seltenen Fällen einen zu hohen Cholesterinspiegel nicht verhindern. Die Frage ist also: Welchen Einfluss hat die genetische Veranlagung auf unsere Blutwerte? Genau das haben jetzt Forschende des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) und der Queen Mary University London (QMUL) untersucht.

Genetische Karte des Stoffwechsels

Anhand von Daten von rund einer halben Million Personen aus der UK Biobank untersuchte das Forschungsteam unter der gemeinsamen Leitung von Prof. Claudia Langenberg und Prof. Maik Pietzner mithilfe des Industriepartners Nightingale Health die Auswirkungen verschiedener Genvarianten auf die Werte von 250 Molekülen im Blut. Dazu kombinierten die Forschenden die genetischen Daten von Menschen, die sowohl europäischer, asiatischer als auch afrikanischer Herkunft waren, mit detaillierten Messungen ihres Stoffwechsels.

Das Ergebnis: eine umfangreiche genetische Karte des menschlichen Stoffwechsels. Dabei waren die Effekte von genetischen Variationen bei Frauen und Männern sowie Teilnehmenden verschiedener Herkunft ähnlich und lassen sich daher verallgemeinern. Die Daten wurden kürzlich in der Fachzeitschrift „Nature Genetics“ veröffentlicht.

Bessere Prävention von Herzerkrankungen?

„Die genetische Kartierung des Stoffwechsels liefert eine wichtige Referenz, um das Krankheitsrisiko aufgrund bestimmter Blutwerte noch besser zu verstehen“, kommentiert Erstautor Dr. Martijn Zoodsma, Postdoktorand am BIH. Auf der Basis ihrer Analyse postulieren die Forschenden beispielsweise die Bedeutung von Genen, die bisher kaum mit dem Metabolismus assoziiert wurden (z. B. SIDT2) sowie von Genen, die mit einer hohen phänotypischen Heterogenität verbunden sind (z. B. APOA1).

Außerdem identifizierten sie Gene, die eine besondere Rolle in der Krankheitsentstehung spielen könnten, darunter VEGFA. Dieses Gen steuert möglicherweise Aspekte der dichteren Form von Cholesterin (HDL) und könnte ein Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer Medikamente sein, die zur Vorbeugung von Herzerkrankungen beitragen.

„Die Entwicklung von Medikamenten zur Senkung von erhöhten Blutfettwerten hat schon Millionen Menschen das Leben gerettet, doch noch immer sind koronare Herzerkrankungen als Folge zu hoher Blutfettwerte eine der häufigsten Todesursachen. Unsere Erkenntnisse zeigen hoffentlich neue Wege zu besserer Prävention“, so Pietzner.