FORSCHER FINDEN GEN FÜR HERZFEHLER BEI DOWN-SYNDROM

Ungefähr eins von 800 Neugeborenen weist eine dritte Kopie des Chromosoms 21 auf. Diese Trisomie 21 macht sich verschiedenartig bemerkbar: mit Lernschwierigkeiten zum Beispiel, veränderten Gesichtszügen und körperliche Fehlbildungen.

Außerdem: Jeder zweite Mensch mit Down-Syndrom kommt mit einem Herzfehler zur Welt. Oft sind dabei die Herzkammern nicht vollständig voneinander getrennt. Dann benötigen die Betroffenen schon im Säuglingsalter eine risikoreiche Operation, haben eine niedrigere Lebenserwartung und müssen ihr Leben lang regelmäßig untersucht werden.

Ein Team um Eva Lana-Elola am Crick-Institute schrieb sich auf die Fahnen, die Ursache für die Herzprobleme zu finden. Dazu untersuchten die Wissenschaftler zunächst zehn Herzen von menschlichen Embryos, die nach Schwangerschaftsabbrüchen in der 13. oder 14. Woche der Wissenschaft zur Verfügung gestellt worden waren.

Fünf davon stammten von Embryos mit Trisomie, fünf von Embryos mit nur zwei Chromosomen 21. Dabei entdeckten die Forschenden mehrere Gene auf Chromosom 21, die in den Down-Syndrom-Herzen deutlich stärker abgelesen wurden.

Doch welches dieser Gene war nun der Auslöser? Genetisch veränderte Maus-Embryonen gaben die Antwort. Deren Herzen wiesen die die gleichen krankhaften Prozesse auf wie bei menschlichen Embryonen mit Down-Syndrom. Dazu zählten eine verringerte Zellteilung, ein abgeschwächter Energiestoffwechsel und verstärkte Immunreaktionen. Ein erster Einblick in die Krankheitsmechanismen!

Im nächsten Schritt nutzten Lana-Elola und ihr Team mehere Mausgruppen, bei denen immer nur ein Teil der relevanten Gene in dreifacher Ausführung vorlagen. Dabei erfassten die Forscher, wie sich die jeweils verdreifachten Gene auswirken und ob sie zu Herzfehlern führten oder nicht. So grenzten sie die in Frage kommenden Gene immer weiter ein – bis sie schließlich auf das richtige stießen.

Das Gen heißt DYRK1a, ist für die Zellteilung im sich entwickelnden Herzen verantwortlich und es beeinflusst die Mitochondrien der Zellen. „Die zusätzliche Kopie von DYRK1a war verantwortlich für die meisten festgestellten Veränderungen in den sich entwickelnden Mäuse-Herzen mit Down-Syndrom“, schreibt das Team. DYRK allein ist es zwar nicht – mindestens ein anderes Gen muss noch am Herzfehler beteiligt sein – und das will man natürlich noch herausfinden.

Um die These zu testen, gab man den Down-Syndrom-Mäusen bereits in einem frühen Embryonalstadium ein Medikament, das die übermäßige Funktion von DYRK1a unterdrückt. Und tatsächlich: Das machte die Veränderung in den Mäuseherzen teilweise sogar rückgängig.

Doch für den Menschen eignet sich ein solches Verfahren bedauerlicherweise nicht, denn das Herz bildet sich schon während der ersten acht Wochen der Schwangerschaft. Das ist deutlich bevor ein potenzielles Down-Syndrom üblicherweise erkannt wird. Die Behandlung käme also in diesem Fall zu spät.

Nun hoffen die Wissenschaftler, dass ein DYRK1a-Hemmer auch später in der Schwangerschaft oder sogar noch nach der Geburt eine Wirkung haben könnte: „Das sind Möglichkeiten, die wir derzeit untersuchen“.

Quelle: Wissenschaft.de