Epigenetische Tests sind bereit für die Diagnostik der Zukunft
WIEN - Chemische Veränderungen der DNA-Struktur, sogenannte epigenetische Veränderungen, können bei Krankheiten eine Rolle spielen. Gleich vier neue Studien zeigen, dass die Analysemethoden bereit wären für den Einsatz im klinischen Alltag.
Bisher wurden epigenetische Analysen hauptsächlich in der Forschung eingesetzt. In einer Art Ringversuch hat ein internationales Wissenschaftlerteam nun untersucht, wie vergleichbar die Ergebnisse von Laboruntersuchungen auf epigenetische Veränderungen am Erbgut sind, welche in den verschiedenen Labors verwendet werden.
Dabei geht es um Methylgruppen, die an der DNA sitzen und die Aktivität von Genen beeinflussen. 18 Forschungsgruppen in sieben Ländern analysierten jeweils 32 Referenzproben mittels verschiedener gängiger Methoden und verglichen ihre Resultate. Demnach waren die Daten aus den verschiedenen Laboren gut vergleichbar, wie die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature Biotechnology" berichten.
Veränderte Muster
Die Forscher zeigen damit, welche Analysemethoden robust genug sind für den Einsatz im klinischen Alltag. "DNA-Methylierungs-Muster sind bei vielen Krankheiten verändert und korrelieren mit klinisch relevanten Informationen wie Varianten von Krankheiten, Prognose und die Wirksamkeit von Medikamenten", schrieb das Blueprint-Konsortium, welches die Studie durchgeführt hat.
"Epigenetische Tests müssen eine Schlüsselrolle spielen, wenn die personalisierte Präzisionsmedizin klinische Realität werden soll", sagte der an der Studie beteiligte Christoph Bock von der österreichischen Akademie der Wissenschaften gemäss einer Mitteilung vom Montag.
"Denn die Epigenetik gibt Auskunft über die individuelle Geschichte jeder einzelnen Zelle und erlaubt Vorhersagen darüber, wie sie auf Medikamente reagiert. Das kann für eine personalisierte Therapie von grossem Nutzen sein."
Eng verpackt oder zugänglich
Unter dem Begriff "Epigenetik" sind alle chemischen Veränderungen der DNA und daran gebundener Proteine zusammengefasst, die Einfluss auf die Genaktivität haben, ohne die Reihenfolge der genetischen Bausteine (der "Buchstaben") zu verändern.
Sie bestimmen, auf welche Weise die zwei Meter langen DNA-Fäden in den mikroskopisch kleinen Zellkern gepackt werden - je nach Zugänglichkeit können dabei Gene an- oder abgeschaltet werden. Diese Verfügbarkeit der DNA-Abschnitte kann bei der Zellteilung auf die Tochterzellen vererbt werden.
Bei vielen Krankheiten sind die epigenetischen Mechanismen massiv gestört, wodurch Gene zur falschen Zeit in den falschen Zellen aktiv oder abgeschaltet werden.
In einer weiteren Studie im Fachblatt "Nature Communications" demonstrierten Forschende des internationalen Consortiums die Anwendungsmöglichkeiten einer bestimmten epigenetischen Analysemethode. Bei dieser wird die Zugänglichkeit der DNA innerhalb der Chromosomen bestimmt.
Erkrankungstypen bestimmen
Bei Patienten mit chronisch lymphatischer Leukämie, der häufigsten Blutkrebsart in der westlichen Welt, konnten die Forscher damit den genauen Erkrankungstyp zuverlässig bestimmen, sowie individuelle Verlaufs- und Behandlungsprognosen erstellen.
In zwei weiteren, parallel erscheinenden Studien in den Fachjournalen "Nature Biotechnology" und "Nature Communications" zeigt das Consortium, welchen Beitrag die Bioinformatik für die Analyse der Epigenetik liefert: Die computergestützte Auswertung von epigenetischen Daten kann herangezogen werden, um krankheitsspezifische Muster zu bestimmen.
Zudem gelang es den Wissenschaftlern, neue bioinformatische Methoden zu entwickeln, die epigenetische Analysen günstiger und damit breiter einsetzbar machen.
Quelle: SDA - 27.06.2016