Forscher sind der Ursache der hypomyelinisierenden Leukodystrophie auf die Spur gekommen: Eine Genmutation beeinträchtigt den zellulären Zinktransport. Die Erkenntnis erlaubt auch einen tieferen Einblick in die normale Gehirnentwicklung.
Für eine seltene, aber potenziell verheerende Hirnkrankheit gibt es nun eine eindeutige Ursache: Eine Mutation in dem Gen, das den Zinktransport aus den Zellen steuert, ist für die hypomyelinisierende Leukodystrophie verantwortlich. Die Forschungsarbeit, die gemeinsam von Dr. Quasar Padiath von der Universität Pittsburgh und Dr. Anju Shukla vom Kasturba Medical College in Indien geleitet wurde, wurde in der Zeitschrift Brain veröffentlicht.
Dies ist das erste Mal, dass eine Mutation in einem Zink-Transporter-Gen – in diesem Fall TMEM163 – definitiv mit der Entwicklung einer Hirnstörung in Verbindung gebracht wurde. Die Entdeckung hat auch das Potenzial, Einblicke in die Rolle von Zink bei der normalen Gehirnentwicklung, bei Verletzungen und Krankheiten zu geben.
„Die Entdeckung eines neuen Gens, das für die Entstehung einer Krankheit verantwortlich ist, ist immer aufregend; dieses Gefühl wird nie alt“, sagt Padiath, außerordentlicher Professor für Humangenetik und Neurobiologie an der Universität Pittsburgh. „Und wenn wir herausfinden, dass ein Zink-Transporter wirklich wichtig für die richtige Entwicklung des Myelins ist, könnte das viele klinische Auswirkungen haben und neue Wege für die Behandlung anderer verwandter neurologischer Erkrankungen eröffnen.“
Hypomyelinisierende Leukodystrophien sind seltene und oft tödliche neurologische Erkrankungen, die durch Defekte in den Genen verursacht werden, die am Wachstum oder an der Aufrechterhaltung des Myelins beteiligt sind. Wird die Myelinschicht allmählich dünner und geht verloren, verlangsamen sich die Nervensignale, was zu einer Reihe von neurologischen Problemen führt – darunter Beeinträchtigungen der Bewegungs- und Gleichgewichtskontrolle, Muskelschwund, Sehstörungen sowie Hör- und Gedächtnisverlust.
Obwohl es einen Zusammenhang zwischen Genen und Leukodystrophien gibt, sind die genetischen Grundlagen für die meisten Fälle noch unbekannt. Um die Grundursache der Erkrankung eines Patienten zu ermitteln und die am besten geeignete Therapie zu empfehlen, wenden sich klinische Neurologen häufig an Forscher wie Padiath. Padiath durchforstet die Genome der Patienten nach Mutationen und analysiert die Auswirkungen dieser Mutationen in Zellen und Tiermodellen, z. B. in Mäusen. Um eine neue Genmutation definitiv mit Krankheitssymptomen in Verbindung zu bringen, müssen mehrere unabhängige Patientenfälle identifiziert werden, die denselben Gendefekt und dasselbe klinische Bild aufweisen.
Bei seltenen Krankheiten – wie den hypomyelinisierenden Leukodystrophien – ist es nur möglich, solche Fälle zu finden, indem man ein Netz von wissenschaftlichen und klinischen Mitarbeitern aus der ganzen Welt anzapft. In dieser Studie stammt die erste Patientenprobe von Shukla, einem Professor für medizinische Genetik in Manipal im Südwesten Indiens. Anfragen bei anderen Gruppen in den USA und den Niederlanden ergaben weitere Familien, die ebenfalls Mutationen in demselben Gen aufwiesen.
Eine Reihe eingehender Laborstudien zeigte dann, dass die TMEM163-Mutationen die Fähigkeit des Transporters beeinträchtigen, Zink wirksam aus dem Zellinneren abzuleiten. Dies führt zu einer verminderten Produktion von Proteinen, die für die Synthese und Erhaltung des Myelins verantwortlich sind, und verstärkt das Absterben der Zellen.
„Zu verstehen, wie Gene seltene Krankheiten verursachen, ist der erste Schritt auf dem Weg zur Behandlung“, sagt Padiath. „Man darf nicht vergessen, dass Krankheiten, die im globalen Kontext selten sind, für die Patienten und ihre Familien sehr wichtig und real sind. Die Erforschung dieser Krankheiten trägt dazu bei, Heilmittel zu finden und den Patienten Hoffnung zu geben sowie wertvolle Erkenntnisse über therapeutische Ziele zu gewinnen, die für das normale Funktionieren der Zellen unerlässlich sind.“
Dieser Artikel beruht auf einer Pressemitteilung der University of Pittsburgh. Die Originalpublikation haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Bernard Hermant, unsplash.
