Erfolgreiche Kooperation mit der Framingham Heart Study
Gemeinsam mit Forschern der angesehenen Framingham Heart Study konnten Wissenschaftler um Prof. Florian Kronenberg von der Sektion für Genetische Epidemiologie den Zusammenhang zwischen einem niedrigen Bilirubin-Wert, dem Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einem genetischen Polymorphismus nachweisen. Dieses Ergebnis wurde vor kurzem in der Zeitschrift Circulation veröffentlicht.
Die Genetik des Bilirubin-Stoffwechsels beschäftigt Florian Kronenberg schon seit er bei einem zweijährigen Forschungsaufenthalt am Department of Cardiovascular Genetics der University of Utah in Salt Lake City seine Kenntnisse in genetisch-epidemiologischen Methoden vertiefte. Bilirubin ist ein Abbauprodukt des Hämoglobins und wird in der Medizin als Indikator für verschiedene Erkrankungen angesehen. Ihm werden aber auch antioxidative und zytoprotektive Eigenschaften zugeschrieben, die vor Arteriosklerose und Herz-Kreislauf-Erkrankungen schützen sollen. Mehrere Studien brachten niedrige Bilirubin-Werte im Serum mit kardiovaskulären Erkrankungen in Verbindung. Bereits in Utah hatte Kronenberg begonnen, die Erbanlagen einer großen Anzahl von Familien zu untersuchen, um einen Genort zu finden, der den genetischen Anteil an der Bilirubin-Konzentration erklärt. Daraus wurde im Jahr 2002 dann der erste Genom-Scan zu dieser Fragestellung publiziert. Ein Jahr später veröffentlichten Forscher der Framingham Studie die gleichen Ergebnisse. In beiden Untersuchungen wurde auf dem Chromosom 2 eine Region identifiziert, in der ein Gen für die Bilirubin-Konzentration wesentlich mitverantwortlich sein sollte. Beim Durchforsten der Region stießen wir auf das Enzym Uridine-Diphosphate Glycosyltransferase 1 (UGT1A1), erklärt Florian Kronenberg. In jenem Enzym gibt es einen TA-Repeat-Polymorphismus im Promoter, der einen wesentlichen Einfluss auf die Bilirubinkonzentrationen hat.
Aus Konkurrenten wurden Partner
Auf der Suche nach einem Labor, das den komplizierten Polymorphismus in Proben von mehreren Tausend Teilnehmern der Framingham Heart Study genotypisieren konnte, wandten sich die amerikanischen Forscher an ihre österreichischen Kollegen. Wir haben uns sehr schnell geeinigt und eine Zusammenarbeit vereinbart, so Kronenberg. Ein Team um Dr. Johannes Schwaiger, Veit Schoenborn und Dr. Arno Lingenhel untersuchte in der Genotyping Unit der Gene Discovery Core Facility der Medizinischen Universität Innsbruck die DNA-Proben von 3.000 Teilnehmern der Framingham Studie. Wir mussten dazu auf eine neue Methode umstellen, erzählt Dr. Lingenhel. Nur so konnten wir die Proben im Hochdurchsatz verlässlich genotypisieren. Im Rahmen dieser umfangreichen Studie haben wir auch das Qualitätsmanagement der Genotyping Unit erheblich verbessert.
Genetische Ursache nachgewiesen
Die Wissenschaftler konnten einen eindeutigen Zusammenhang zwischen den in der Framingham Heart Study über 24 Jahre beobachteten kardiovaskulären Zwischenfällen und dem genetischen Polymorphismus im UGT1A1 nachweisen. Damit war klar, dass die niedrigen Bilirubin-Werte genetisch bedingt und nicht die Folge der kardiovaskulären Erkrankungen waren, so Prof. Kronenberg. Seinem Team ist damit ein Nachweis gelungen, den die klassische Epidemiologie mit ihren Methoden nur sehr schwer erbringen hätte können. Die Studie zeigt sehr eindrucksvoll, wie mit genetisch-epidemiologischen Untersuchungen die Kausalität von Zusammenhängen untermauert werden kann, betont Florian Kronenberg. Er will die erfolgreiche Zusammenarbeit mit der Framingham Studie auch in Zukunft fortsetzen. Es sind bereits neue Projekte in Vorbereitung, in denen drei weitere Gene auf andere Phänotypen hin untersucht werden sollen.
Für die im Jahr 2005 eingerichtete Genotyping Unit war das Framingham-Projekt die erste große Herausforderung. Dank großer Anstrengungen konnte das Innsbrucker Forscherteam die Studie mit Erfolg abschließen und damit die Grundlage für weitere Kooperationen mit herausragenden internationalen Partnern wie der Framingham Heart Study schaffen.