Donnerstag, 01.12.2022

Forschung

Gen-Mosaike und Mitochondrien - Der Ursache von Parkinson auf der Spur

PD Dr. Joanne Trinh deckt neue Krankheitsmarker für Ausbruch und Verlauf bei Parkinson auf

Genetische Veränderungen sind eine mögliche Ursache der Parkinson-Erkrankung. Warum die Erkrankung bei Trägerinnen und Trägern solcher Genveränderungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausbricht oder manche gar nie an Parkinson er-kranken, ist bislang wenig verstanden. PD Dr. Joanne Trinh vom Institut für Neurogenetik der Universität zu Lübeck hat in zwei aktuellen Studien herausgefunden, dass genetische Veränderungen in den Mitochondrien und ein mosaikartiges Auftreten von Wiederholungen bestimmter Genabschnitte mit dem Ausbruch der Parkinson-Erkrankung zusammenhängen. Beide Artikel wurden in der Fachzeitschrift Brain veröffentlicht.

Ursachenforschung bei Parkinson

Die Parkinson-Erkrankung ist eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen, die vor allem ältere Menschen betrifft. Bis zum Jahr 2040 werden voraussichtlich 17 Millionen Menschen weltweit von der Parkinson-Krankheit betroffen sein. Die Parkinson-Krankheit ist ein sehr heterogenes Krankheitsbild, bei dem das Erkrankungsalter, der Verlauf, das Ansprechen auf die Behandlung und die Symptome variieren. Als mögliche Ursache der Parkinson-Erkrankung wurden mehrere genetische Mutationen gefunden. Mutationen in den Genen PRKN und PINK1 verursachen ein frühes Auftreten der Krankheit. Auch wenn Menschen genau dieselbe Mutation tragen, erkranken sie in unterschiedlichem Alter oder bleiben sogar davon verschont. PD Dr. Joanne Trinh vom Institut für Neurogenetik der Universität zu Lübeck hat nun in Zusammenarbeit mit Prof. Anne Grünewald, die eine Brückenprofessur am Institut für Neurogenetik der Universität zu Lübeck und am Luxembourg Centre for Systems Biomedicine der Universität Luxemburg innehat, neue genetische Faktoren gefunden, die diesen Unterschied im Krankheitsausbruch oder im Verlauf der Erkrankung bewirken können. Ebenfalls beteiligt war Prof. Dr. Inke R. König, Direktorin des Instituts für Medizinische Biometrie und Statistik an der Universität zu Lübeck, die in den Studien hervorragende statistische Unterstützung leistete.

Veränderung in Mitochondrien entdeckt

Die Forscherinnen konnten zeigen, dass genetische Veränderungen in den Mitochondrien, dem Kraftwerk jeder Zelle, mit dem Krankheitsausbruch bei PRKN- und PINK1-Mutationsträgern zusammenhängen. Diese Veränderungen traten nach der Befruchtung von Eizellen und Spermien und in unterschiedlichen Zellen auf, man spricht daher von somatischen Mosaiken. Somatische Veränderungen in den Mitochondrien könnten demnach ein neuer Krankheitsmarker für die PINK1/PRKN-Parkinson-Krankheit darstellen. „Neuere Sequenziermethoden der Mitochondrien-DNA aus dem Blut von Patientinnen und Patienten könnten für die genetische Beratung und künftige klinische Studien von großer Bedeutung sein, z.B. bei der Überwachung des Ausbruchs der Krankheit bei asymptomatischen Trägerinnen und Trägern.“ erklärt Dr. Trinh.

Ausgezeichneter Forschungserfolg 

Eine weitere mit Parkinson zusammenhängende Störung ist der X-chromosomale Dystonie-Parkinsonismus (XDP), eine neurodegenerative Erkrankung, die durch eine Wiederholung bestimmter Sequenzen im TAF1-Gen verursacht wird. Auch hier hat die Gruppe von Dr. Trinh aufgedeckt, dass somatische Mosaike dieser Wiederholungen, sogenannte mosaikartige "Divergente Wiederholungsunterbrechungen, die sowohl die Motivlänge als auch die Sequenz betreffen" (DRILS), mit dem Ausbruch der Erkrankung zusammenhängen. Dr. Trinh wurde für diese Forschungsergebnisse kürzlich mit dem Wissenschaftspreis der Universität zu Lübeck ausgezeichnet wurde. Hier der Link zur Pressemitteilung der Preisverleihung.

Diese Forschungsergebnisse unterstreichen die Bedeutung somatischer Variationen und Mosaike als neue therapeutische Ziele, die den Ausbruch der Krankheit bei Parkinson beeinflussen können.


Originalpublikationen:

Trinh et al.  MtDNA heteroplasmy distinguishes disease manifestation in PINK1/PRKN-linked Parkinson’s disease. 2022 Brain. (accepted, in press)

Trinh et al. Mosaic divergent repeat interruptions in XDP influence repeat stability and disease onset. Brain. 2022. doi: 10.1093/brain/awac160

Ansprechpartnerin:

PD. Dr. Joanne Trinh
Arbeitsgruppenleiterin “Integrative Omics in Parkinson’s disease”
Institut für of Neurogenetik
Universität zu Lübeck
Email: joanne.trinh(at)neuro.uni-luebeck(dot)de