25 Jahre Genom-Entzifferung : Happy Birthday, ATG CTA AGT

Der Blick in das menschliche Erbgut eröffnet der Medizin völlig neue Möglichkeiten. Aber es ist eine Revolution mit Hindernissen..

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Meilenstein. Der amerikanische Präsident Bill Clinton (Mitte) und die Genforscher Craig Venter (links) und Francis Collins (rechts) bei der Vorstellung des entzifferten menschlichen Genoms im Weißen Haus am 26. Juni 2000.
Meilenstein. Der amerikanische Präsident Bill Clinton (Mitte) und die Genforscher Craig Venter (links) und Francis Collins...Foto: AFP

„Was denn, das ist schon 25 Jahre her?“ Marcella Rietschel ist überrascht. Sekt hat die Psychiaterin, die am Mannheimer Zentralinstitut für Seelische Gesundheit nach den genetischen Ursachen psychischer Erkrankungen sucht, jedenfalls nicht kaltgestellt, um den Start des größten (weil mit mehr als drei Milliarden Dollar teuersten) Forschungsprojektes der Biologie im September 1990 zu feiern. Und auch in anderen Labors hat man um den Geburtstag des Humangenomprojekts kein Aufhebens gemacht. Dabei versprachen sich Genomforscher so viel von dem Wissen um den Erbgutcode des Menschen. Eine „Revolution in der Medizin“. Das „Ende des Unwissens“. Und als die Genomforscher im Jahr 2000 das erste Genom eines Menschen ähnlich medienwirksam wie die erste Mondlandung präsentierten, schob sich sogar US-Präsident Bill Clinton ins Bild.

Seitdem ist die Euphorie aber der nüchternen Erkenntnis gewichen: „Vieles ist viel komplizierter, als wir es uns anfangs gedacht haben", sagt Rietschel. Den Vorwurf, der zehn Jahre später in den Medien laut wurde, die teuren Gendaten hätten nichts zu neuen Therapien oder konkreten Anwendungen geführt, weisen Forscher aus den unterschiedlichsten Disziplinen jedoch zurück. Ob in der Herzkreislauf- oder der Krebsforschung, in der Ernährungswissenschaft oder bei der Suche nach den Ursachen psychischer Erkrankungen resultieren aus den Informationen über das menschliche Erbgut sowohl wichtiges Wissen als auch neue Therapie- oder Diagnosemöglichkeiten.

Genvarianten lassen das Infarktrisiko in die Höhe schießen

Herzkreislaufforscher beispielsweise haben die Gendaten auf die Fährte von Mutationen in den Genen LDLR oder PCSK9 gebracht, die gefährlich hohe Konzentrationen von Cholesterin (Typ LDL) im Blut verursachen und damit das Risiko von Herzinfarkten oder Schlaganfällen drastisch erhöhen, sagt Jeannette Erdmann vom Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung. „Durch genetische Untersuchungen kann man bereits sehr früh Patienten identifizieren und frühzeitig mit der Therapie beginnen“, dem Senken des LDL-Cholesterins. Und basierend auf den Genomstudien sei inzwischen auch ein neuer Therapieansatz entwickelt worden: Antikörper, die sich gegen PCSK9 richten, werden von Pharmafirmen getestet.

Genomstudien helfen also vor allem beim ersten Schritt auf dem langen Weg zu einer Therapie, beim Verstehen des krankheitsauslösenden Mechanismus. Als Forscher beispielsweise kürzlich das Erbgut von 185 000 Patienten nach Genvarianten durchsuchten, die mit Erkrankungen der Herzkranzgefäße einhergehen, fanden sie nur zu rund 20 Prozent Gene, die bekannte Risikofaktoren wie Bluthochdruck, Cholesterin oder Triglyceride beeinflussen. „Im Umkehrschluss bedeutet das: 80 Prozent der entdeckten Gene deuten auf krankheitsauslösende Mechanismen hin, an die bisher niemand gedacht hat“, sagt Erdmann. Dass sich aus dem puren Wissen um solche Genvarianten schnell neue Therapien entwickeln lassen, das „war wohl zu optimistisch gedacht“, sagt Erdmann. Nicht zu vergessen sei jedoch, dass Erkenntnisse aus der Genomforschung bereits viele unnötige, weil sinnlose Medikamentenentwicklungen beendet haben.

Gentests? Die Krankenkassen zögern

Ein Grund dafür, dass Erbgutinformationen erst wenige Therapien angestoßen haben, ist technischer Art. Erst jetzt sind Erbgutanalysen, die vor zehn Jahren noch zehntausende Dollar pro Patient kosteten, so schnell und günstig geworden, dass zigtausende Patienten in die Studien einbezogen werden können. Damit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass jene Genvarianten gefunden werden, die in der Bevölkerung selten sind, aber erheblich zum Entstehen einer Krankheit beitragen.

Auch für die Anwendung der Gendaten in der Medizin spielen Geschwindigkeit und Preis der Genentzifferung eine wichtige Rolle. Denn bislang ist selbst die Untersuchung einzelner Gene noch so teuer, das Krankenkassen zögern, sie bei hunderttausenden von Patienten einzusetzen. Zumal der Preis der Sequenzierung gar nicht allein das entscheidende ist. Ob 1000 oder sogar nur zehn Dollar, wie es kürzlich der Chef der niederländischen Biotech-Firma Qiagen für die nähere Zukunft in Aussicht stellte, „die eigentlichen Kosten entstehen bei der Auswertung und Speicherung der Daten, der Befundmitteilung und Beratung von Patienten“, sagt Erdmann.

Was die Entstehung von ernährungsbedingten Erkrankungen wie Diabetes betrifft, haben Genomstudien immerhin rund 100 Erbanlagen entdeckt, die an der Entstehung der Zuckerkrankheit beteiligt sind, sagt Annette Schürmann vom Deutschen Institut für Ernährungswissenschaft (DIfE) in Potsdam. „An den Grund der genetischen Ursachen der Zuckerkrankheit sind wir deshalb aber immer noch nicht vorgedrungen.“ Nicht nur die Gensequenzen bestimmen, wie Zellen und Organismen funktionieren, sagt Schürmann. „Es tragen auch epigenetische Veränderungen dazu bei, also Umweltfaktoren, die das Ein- und Ausschalten von Genen modifizieren.“ Für die Therapie der Diabetes oder die Warnung vor einer sich anbahnenden Zuckerkrankheit taugen Geninformationen deshalb noch nicht.

Krebsmedikamente passend zum Erbgut

In der Krebsforschung haben die Erbgutdaten wohl am ehesten zu Verbesserungen der Therapie geführt. „Die Sequenzierung des menschlichen Erbguts war die Grundlage für viele diagnostische Tests, die eine bessere Klassifizierung von Tumoren erlauben“, sagt Michael Boutros, Chef des Deutschen Krebsforschungszentrums in Heidelberg. Darüber hinaus seien zielgerichtete Therapien entwickelt worden. „Etwa die ,BRAF-Blocker’, die Patienten mit schwarzem Hautkrebs helfen können.“

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