Genetik
Was macht PRDM 16?
Zebrafisch hilft bei der Erforschung der Herzmuskelschwäche
Wenn der Aufbau des Herzmuskelgewebes gestört ist
Bei den meisten angeborenen Herzfehlern ist die Anatomie, das heißt die Struktur des Herzens, anders als bei herzgesunden Menschen. In der Medizin sprechen wir von strukturellen Fehlbildungen. Daneben gibt es Herzfehler, bei denen der Aufbau des Muskelgewebes der Herzkammer gestört ist, wodurch eine Herzmuskelschwäche (Kardiomyopathie) entsteht. Im Kindesalter tritt diese Erkrankung eher selten in Erscheinung. Mit steigendem Alter jedoch nimmt ihre Häufigkeit zu.
Fehler im Gen PRDM 16
Die Ursachen für die Herzmuskelschwäche (Kardiomyopathie) sind vielfältig und bis heute noch nicht komplett aufgeklärt. In vielen Fällen ist dafür ein Fehler im Erbgut verantwortlich. Viele verschiedene Gene sind bereits als Ursache dieser Herzmuskelschwäche identifiziert worden. So konnte ich zusammen mit meinen Forschungskollegen ein Gen auskundschaften, das bei der Kardiomyopathie eine wichtige Rolle spielt. Dieses Gen heißt in der Fachsprache PRDM16 und beeinflusst die Funktion anderer Gene, die für den Stoffwechsel und die Energieversorgung einzelner Zellen wichtig sind.
Wie kommt es zur Erkrankung?
In unserer aktuellen Studie versuchen wir jetzt herauszufinden, wie häufig eine genetische Veränderung im Gen PRDM16 bei Patienten mit einer Herzmuskelschwäche auftritt. Außerdem wollen wir wissen, wie es überhaupt dazu kommt, dass eine solche Veränderung zu einer Erkrankung führt. Dafür untersuchen wir das Erbgut (DNA) von Patienten mit Herzmuskelschwäche und schauen nach Veränderungen in den bekannten Kardiomyopathie-Genen sowie im neu entdeckten PRDM16.
So hilft uns der Zebrafisch
Den Erkrankungsmechanismus besser zu verstehen - dabei hilft uns ein besonderes Tier: der Zebrafisch. Wie wir Menschen ist er ein Wirbeltier. Sein Herz wie auch das Erbgut sind ähnlich aufgebaut wie bei uns. Weil sich die Embryonen bei Zebrafischen außerhalb des Körpers der Mutter entwickeln und während der ersten Entwicklungstage durchsichtig sind, lässt sich die Herzentwicklung sehr gut bei ihnen beobachten. Schon 24 Stunden nach der Geburt sehen wir, wie ihr Herz zu schlagen beginnt. Nach 48 Stunden können wir bereits damit anfangen, die Herzfunktion zu untersuchen.
Das Erbgut des Zebrafischs wird dabei so verändert, dass es dieselbe Genveränderung wie beim Menschen aufweist. Danach vergleichen wir die Herzfunktion bei diesem Teil der Zebrafische mit der Herzfunktion von gesunden Zebrafischen. Außerdem wollen wir ein Medikament testen, das im Rahmen des Projekts entwickelt wurde und inzwischen patentiert ist. Seine Wirkung beim Zebrafisch kann uns Aufschluss darüber geben, ob und wie wir es erfolgreich in der Behandlung von Patienten mit einer angeborenen Kardiomyopathie einsetzen können.
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Hintergrund
PRDM 16 entdeckt
Erste Forschungsergebnisse
© Nationales Register | privat
Dr. Anne-Karin Kahlert 2013 war es dem Forscherteam um Sabine Klaasen und Anne-Karin Kahlert gelungen, das an der Kardiomyopathie beteiligte Gen PRDM 16 zu entdecken und zu untersuchen. Die neue Studie "The role of the co-transcription factor PRDM16 in cardiomyopathy" knüpft an diese Forschungsarbeit an. Bei der Anschlussforschung hilft den Forschern die breite Daten- und Probenbasis des Nationalen Registers.
Erfahren Sie mehr zum Studiendesign, den Materialien und Methoden, sowie zu den Hintergründen der Studie:
Publikationen
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11.7.2013
Fine mapping of the 1p36 deletion syndrome identifies mutation of PRDM16 as a cause of cardiomyopathy.
Arndt AK, Schafer S, Drenckhahn JD, Sabeh MK, Plovie ER, Caliebe A, Klopocki E, Musso G, Werdich AA, Kalwa H, Heinig M, Padera RF, Wassilew K, Bluhm J, Harnack C, Martitz J, Barton PJ, Greutmann M, Berger F, Hubner N, Siebert R, Kramer HH, Cook SA, MacRae CA, Klaassen S
American journal of human genetics 93, 1, 67-77, (2013). Diese Publikation bei PubMed anzeigen.
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Verantwortlich für das Projekt:
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© P. Benjamin
Dr. med. Anne-Karin Kahlert
Anne-Karin Kahlert leitet die Forschungsgruppe „Kandidatengene im Tiermodell“ am Institut für Klinische Genetik der Technischen Universität Dresden. mehr
Anne-Karin Kahlert studierte an der Universität Heidelberg und arbeitete anschließend als Assistenzärztin in der Klinik für angeborene Herzfehler und Kinderkardiologie in Kiel. Ihre Forschungstätigkeit führte sie an das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in Berlin sowie als Postdoktorantin an das Lehrkrankenhaus Brigham and Women's Hospital der Harvard Medical School in Boston, USA. Die mit dem DGPK Forschungsförderpreis 2018 ausgezeichnete Wissenschaftlerin arbeitet als Assistenzärztin in der Genetischen Ambulanz am Institut für klinische Genetik der TU Dresden und ist zudem als Wissenschaftliche Mitarbeiterin und Co-Arbeitsgruppenleiterin in der Klinik für angeborene Herzfehler und Kinderkardiologie in Kiel tätig.
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