Aufgedeckt: Neue Verbindungen klären über umweltbedingte Krankheiten auf

Warum werden wir krank? Schon lange versucht die Wissenschaft, das Rätsel um den Zusammenhang zwischen Genetik und Epigenetik bei der Entstehung von Krankheiten zu lösen. Dabei erzielten Forschende von Helmholtz Munich und dem Imperial College London neue Erkenntnisse. Die Studie hilft, umweltbedingte Erkrankungen besser zu verstehen und könnte sogar neue Biomarker und Wirkstoffziele für klinische Studien ausfindig machen.

Es sind nicht nur unsere Gene, die bestimmen, ob wir gesund bleiben oder krank werden. Diabetes oder Herzkreislauferkrankungen beispielsweise entstehen, weil genetische Faktoren auf Umwelteinflüsse treffen, die die Erkrankung schließlich auslösen. Rauchen ist einer der bekanntesten Umwelteinflüsse, der zu epigenetischen Veränderungen in unseren Zellen führen kann. Wissenschaftler:innen versuchen daher, das Zusammenspiel von Genetik und Epigenetik im Detail zu entziffern, um besser zu verstehen, wie genau sich Krankheiten im Ursprung entwickeln.

Neuer Schwung für die Epigenetikforschung

Mit diesem Ziel vor Augen analysierten Forschende von Helmholtz Munich und dem Imperial College London große Datensätze von 7000 Personen aus Kohortenstudien. „Dabei entdeckten wir Millionen von Verbindungen zwischen DNA und der epigenetischen Veränderung von DNA, die wir DNA-Methylierung nennen“, erklärt Melanie Waldenberger von Helmholtz Munich. DNA-Methylierungen sind eine chemische Veränderung unseres genetischen Codes und eine Folge epigenetischer Veränderungen in unseren Zellen.

„Diese neuen Verbindungen brachten uns auf eine spannende Fährte und wir entdeckten regulatorische Zellnetzwerke, die mit bestimmten Krankheiten und Risikofaktoren wie Blutdruck, rheumatoide Arthritis und dem Body-Mass-Index in Verbindung stehen“, sagt Matthias Heinig, Helmholtz Munich. Die Wissenschaftler:innen konnten weiterhin bestätigen, dass genetische Faktoren und Umwelteinflüsse wie Rauchen oder Alter bei der DNA-Methylierung zusammenspielen. Außerdem identifizierten sie Gene, die sowohl einen Einfluss auf die DNA-Methylierung haben als auch mit Krankheiten in Verbindung stehen – dies ist für die Identifizierung krankheitsrelevanter molekularer Netzwerke unerlässlich. Die Studie liefert damit wichtige Erkenntnisse, um neue und verbesserte Therapiestrategien zu entwickeln.

Ergebnisse sind frei verfügbar

Alle Ergebnisse sind „open source“ und für künftige Studien frei verfügbar, einschließlich der Millionen identifizierter Verbindungen zwischen DNA und DNA-Methylierung und des computergestützten Modells für die Netzwerkanalyse.

Quelle: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt | Redaktion