Gesundheit : Alzheimer – das dunkle Geheimnis der Gene

Heute wird offiziell die endgültige Vollendung des Genom-Projekts verkündet – wie begrenzt unser Wissen noch ist, zeigt das Beispiel der Hirnkrankheit

Hartmut Wewetzer

Von Hartmut Wewetzer

Es ist nicht die erste Feierstunde zum menschlichen Erbgut, und es wird wohl nicht die letzte sein. Heute präsentieren in Washington leitende Wissenschaftler des Genom-Projekts erstmals eine vollständige Fassung unserer drei Milliarden biochemische Buchstaben umfassenden Erbinformation. Damit ist das Genom zwar entziffert – aber noch lange nicht verstanden.

Welche Folgen hat das Genom-Projekt für uns? Vor allem die Medizin wird von den Erkenntnissen der Genforscher profitieren, heißt es immer wieder. Immerhin teilen sich Gene und Umwelt nach einer groben Faustregel zu jeweils 50 Prozent ihren Einfluss bei der Entstehung von Krankheiten. Einblick in die Erbanlagen könnte uns helfen, Krankheiten besser zu verstehen und das Erkennen und Behandeln zu erleichtern.

Wie schwierig es ist, diese hoffnungsfrohe Annahme in die Tat umzusetzen, zeigt das Beispiel der Alzheimer-Krankheit. Das Hirnleiden führt zu geistigem und körperlichem Verfall und schließlich zum Tod. Es nimmt in höherem Alter deutlich zu. Zwischen 65 und 69 Jahren ist jeder 100. betroffen, jenseits der 95 ist jeder zweite an Alzheimer erkrankt. Im Gehirn lagert sich plattenförmiger „Eiweißmüll“ (Amyloid-Plaques) und Eiweißfäden (Neurofibrillen) ab, Nervenzellen sterben. Die Hirnrinde schrumpft.

Eine häufige, bislang kaum behandelbare und Körper und Geist zerstörende Krankheit – eigentlich ein ideales Objekt für Genforscher, die ihr Können unter Beweis stellen wollen. Das Problem bei Alzheimer wie bei anderen weit verbreiteten chronischen Krankheiten: Am Entstehen sind neben Umwelteinflüssen viele verschiedene Erbanlagen beteiligt. „Das“ Alzheimer-Gen existiert nicht, und es ist eine kaum lösbare Aufgabe, die Spur der Krankheit vom sterbenden Gehirn zu einzelnen Abschnitten der Erbinformation zurückzuverfolgen.

Aber es gibt bereits bemerkenswerte Erfolge bei dieser Detektivarbeit. Sie rühren aus Familien, in denen Alzheimer vererbt wird und besonders früh ausbricht. In diesen Fällen ist es möglich, eindeutige Veränderungen im Erbgut (Mutationen) zu entdecken. In diesen so seltenen wie besonders bedauernswerten Fällen ist es jeweils nur eine einzige veränderte (mutierte) Erbanlage, die in den betroffenen Familien zum frühen Ausbruch der Krankheit führt.

Bisher hat man drei einzelne Gene gefunden, deren Veränderungen jede für sich Alzheimer auslösen kann. Es sind die Erbanlagen für das Beta-Amyloid-Vorläuferprotein und für die Eiweiße Presenilin 1 und 2.

Auch wenn familiärer Alzheimer nicht sehr häufig ist, so lassen sich über die mutierten Gene doch wichtige Rückschlüsse auf die Krankheit an sich ziehen. So führen die drei „Alzheimer-Gene“ dazu, dass ein bestimmtes Eiweiß-Bruchstück im Gehirn vermehrt entsteht. Es heißt Beta-Amyloid-Peptid, setzt sich aus einer Kette von 42 Aminosäuren zusammen und steht vermutlich ganz am Anfang der Krankheit. Beta-Amyloid-Peptid ist ein selbst produziertes unverdauliches Nervengift, das sich im Gehirn ablagert.

Das Vererbungsmuster der drei Alzheimer-Gene folgt dem simplen Schema, das schon der erbsenzüchtende Mönch Gregor Mendel beobachtete. Die mutierten Erbanlagen verhalten sich dominant: eine Kopie eines veränderten Gens reicht aus, um an der frühen Form von Alzheimer zu erkranken.

Viel schwieriger ist es, Gene für die spät ausbrechende Form des Leidens zu ermitteln. Aber auch hier zeichnen sich gewisse Erfolge ab. Offenbar steigt und fällt das Risiko, an Alzheimer zu erkranken, mit den Spielarten eines bestimmten Gens, das jeder von uns in sich trägt. Es handelt sich um die Erbanlage für das Eiweiß Apolipoprotein E. Drei Varianten (E 2, 3 und 4) kursieren im Erbgut.

Wer reinerbig für E 4 ist, also zwei Kopien dieser Genvariante vererbt bekommen hat, erkrankt zehn bis 20 Jahre eher an Alzheimer als Träger von E-2 - oder 3-Spielarten. Wer nur eine Kopie von E 4 besitzt, den trifft es durchschnittlich fünf bis zehn Jahre eher. Auch Apolipoprotein E wird mit der Bildung des zerstörerischen Eiweißmülls Beta-Amyloid in Verbindung gebracht.

Es gibt einen entscheidenden Unterschied zwischen den Alzheimer-Familien und dem Apolipoprotein-Befund. Während ein mutiertes Gen zwingend zu frühem Alzheimer führt, erhöht eine ungünstige Spielart des Apolipoprotein lediglich das statistische Risiko. Auch wer zwei E-4-Kopien in seinen Zellen hat, muss deshalb noch lange nicht erkranken. Und umgekehrt können auch diejenigen erkranken, die vermeintlich günstige Apolipoprotein-Varianten besitzen. „E 4 ist zwar ein wichtiger Risikofaktor, aber weder unerlässlich noch typisch für die Alzheimer-Krankheit“, resümiert Joseph Martin von der Harvard Medical School in Boston. „Deshalb ist ein Gentest für Apolipoprotein E nicht zu empfehlen.“

Alles in allem sind die Forschungsergebnisse bisher also eher ernüchternd. Vielleicht ändert sich das, wenn die Daten aus dem Genom-Projekt umfassend genutzt werden können. Vielleicht öffnet der Blick ins Genom ja den Forschern die Augen für jene noch immer nicht endgültig verstandene Kaskade biochemischer Reaktionen, die unser Denkorgan zerstört. Und ebnet so den Weg für neue Medikamente. Ein Anfang ist immerhin gemacht.

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