Mutationen in Genen können tödliche Schlaflosigkeit verursachen

Wissenschaftlern zufolge weist jeder Mensch mehr als 50 Genmutationen auf, die zu schweren Erkrankungen und sogar zum Tod führen können. Meistens manifestieren sich diese Mutationen jedoch in keiner Weise, und die Person überlebt unbeschadet bis ins hohe Alter. Die Ehepartner Sonia Vallabh und Eric Minikel beschlossen herauszufinden, warum Mutationen oft nicht auftreten. Für Sonia war diese Studie von entscheidender Bedeutung, da sie selbst Trägerin eines Mutationsgens ist, das tödliche Schlaflosigkeit verursacht.

Die Mutter eines Forschers starb vor einigen Jahren an tödlicher Schlaflosigkeit. Diese Krankheit ist erblich bedingt und die Sterblichkeitsrate liegt bei 100 %. Die Krankheit manifestiert sich erst nach vielen Jahren, und die ersten Symptome treten ab dem 50. Lebensjahr auf, wenn die meisten Menschen bereits Kinder haben. Die Wahrscheinlichkeit, dass das tödliche Gen an Kinder weitergegeben wird, liegt bei 50 %. Die Krankheit äußert sich in schwerer Schlaflosigkeit, bei der selbst die stärksten Schlafmittel wirkungslos sind. Der Patient leidet unter Panikattacken und stirbt nach einigen Monaten.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Ursache der Krankheit in veränderten Proteinen (Prionen) liegt. Mutationen treten auf Chromosom 20, im PRNP-Gen, auf, und nur eine Aminosäure ist angehängt – Asparagin. Prionen vermehren sich sehr schnell, was zur Bildung von Amyloid-Plaques führt, die sich im für den Schlaf zuständigen Teil des Gehirns ansammeln. Nach Ansicht einiger Experten führt dies zu schweren Schlafstörungen, die modernen Behandlungsmethoden nicht zugänglich sind.

Nach dem Tod ihrer Mutter unterzog sich Sonia Vallabh einem Gentest und erfuhr, dass auch sie an tödlicher Schlaflosigkeit sterben könnte. Zum Zeitpunkt des Tests war das Mädchen 26 Jahre alt und wollte nicht aufgeben. Gemeinsam mit ihrem Mann studierte sie Biologie, um alles über die Erbkrankheit zu erfahren und ein tragisches Ende zu vermeiden.

Zunächst wollte das Paar herausfinden, ob eine Genmutation zwangsläufig die Krankheit auslöst. Wie frühere Studien gezeigt hatten, manifestieren sich viele potenziell gefährliche Mutationen überhaupt nicht. Eine große genetische Studie ermöglichte die Erstellung einer Datenbank mit Exomen von 60.000 Menschen. Dies half, die Häufigkeit von Mutationen in verschiedenen Populationen zu ermitteln und herauszufinden, welche Proteine kodiert sind und welchen Zweck sie erfüllen.

Mithilfe dieser Datenbank können Forscher bestimmen, zu welcher Krankheit eine bestimmte Mutation führt. Die Mutation D178N ist für die Entstehung von Prionenerkrankungen verantwortlich, zu denen auch tödliche Schlaflosigkeit gehört.

Vor drei Jahren studierte Sonya Stammzellen und ihr Mann Bioinformatik. Sie studierten gemeinsam an einem Krankenhaus in Massachusetts. Damals lernten sie den Genetiker Daniel MacArthur kennen, der an der Erstellung der Datenbank beteiligt war. Sonyas Ehemann beschloss, sich MacArthurs Team anzuschließen, um herauszufinden, ob die bei seiner Frau festgestellten Mutationen tatsächlich lebensbedrohlich waren.

Seit der Fertigstellung der Datenbank im Jahr 2014 haben Mediziner und Wissenschaftler erkannt, dass sie unser Verständnis genetischer Risiken tatsächlich verändern könnte. Im August dieses Jahres veröffentlichten MacArthur und seine Kollegen eine Fachzeitschrift, in der sie feststellten, dass viele Genmutationen harmlos seien und abnormale Gene auch bei gesunden Menschen häufig vorkommen.

Bezüglich der Mutationen im PRNP-Gen führten Sonia und ihr Mann eine separate Studie durch. Dabei untersuchten sie die Daten von mehr als 15.000 Menschen mit verschiedenen Prionenerkrankungen und verglichen sie mit Daten aus der MacArthur-Datenbank und anderen Studien. 52 Personen mit Mutationen in den entsprechenden Genen wurden identifiziert, was deutlich darauf hindeutet, dass Prionenerkrankungen weit verbreitet sind. Die D178N-Mutationen wurden in der Kontrollgruppe jedoch nicht nachgewiesen, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Vallabh eine tödliche Erkrankung entwickelt, bei 100 % liegt. Die einzige Chance, das Mädchen zu retten, ist die Entwicklung eines wirksamen Medikaments gegen tödliche Schlaflosigkeit.

Sonias Ehemann entdeckte nach dem Studium der MacArthur-Datenbank, dass die Aktivität von Mutationsgenen unterdrückt werden kann. Laut Minikel könnte die Krankheit gestoppt werden, wenn es gelänge, die Prionenvermehrung zu verhindern, ohne die Körperfunktionen zu beeinträchtigen. Das Paar arbeitet derzeit mit dem Biochemiker Stuart Schreiber an der Entwicklung von Medikamenten gegen tödliche Schlaflosigkeit. Vallabh, 32, hat durchschnittlich 20 Jahre Zeit, ein Heilmittel für die tödliche Krankheit zu finden.

[ 1 ], [ 2 ]