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Herzschwäche mit Biomarkern früher erkennen
Charakteristische chemische Veränderungen am Erbgut sind potentielle Marker für Herzerkrankungen.
Leidet ein Patient unter einer beginnenden Herzschwäche? Was ist die Ursache und in welchem Stadium befindet sie sich? Diese Fragen lassen sich mit gängigen Bluttests bisher nicht zuverlässig beantworten. Über bessere Diagnose- und Prognosequalitäten könnten neuartige Biomarker verfügen, die Wissenschaftler des Universitätsklinikums Heidelberg, des Zentrums für Bioinformatik an der Universität des Saarlands sowie der Siemens Healthineers entdeckt haben. Dabei handelt es sich um bestimmte chemische Veränderungen am Erbgut, sogenannte epigenetische Faktoren, die eine Herzmuskelerkrankung sensitiv anzeigen sollen.
Wie die Forscher im Fachjournal Circulation berichten, wiesen sie die epigenetischen Marker nicht nur in den Zellen des erkrankten Herzmuskels selbst, sondern auch in den Blutproben der Patienten nach. „Das ist ein unerwarteter Fund, da solche Veränderungen häufig nur in den betroffenen Organen auftreten. Umso größer schätzen wir nun das Potential für unsere Patienten ein“, so Arbeitsgruppenleiter Privatdozent Dr. Benjamin Meder, Geschäftsführender Oberarzt der Klinik für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie am Universitätsklinikum Heidelberg. Ob sich die Marker für die breite klinische Anwendung eignen und dabei herkömmliche Proteinmarker übertreffen, müssen weitere Studien zeigen.
Aufgrund des Potenzials für die Herzdiagnostik, insbesondere in der Früherkennung chronischer Herzmuskelerkrankungen, wurde die Forschungsarbeit mit dem Wilhelm P. Winterstein-Preis 2017 der Deutschen Herzstiftung ausgezeichnet.
Neue Wege in der Erforschung der Herzschwäche
Jedes Jahr müssen sich in Deutschland rund 445.000 Menschen wegen einer Herzschwäche im Krankenhaus behandeln lassen, über 44.000 sterben daran. Ein bisher verwendeter Standardmarker ist das Proteinfragment NT-proBNP, das im Blut eine Herzmuskelschwäche anzeigt. Seine Aussagekraft über die Ursache und für den weiteren Verlauf und die zu erwartende Risiken sind allerdings begrenzt.
Auf der Suche nach neuen molekularen Mustern der Herzschwäche beleuchtete das Team um Dr. Meder als Vertreter des Heidelberger Standorts des Deutschen Zentrums für Herzkreislaufforschung (DZHK), Dr. Andreas E. Posch, Siemens AG, und Dr. Andreas Keller, Zentrum für Bioinformatik der Universität des Saarlandes, in einem neuen, computergestützten Ansatz erstmals mehrere biologische Ebenen gleichzeitig: An Gewebe- und Blutproben von 41 Patienten untersuchten die Forscher die Zusammenhänge zwischen der Abfolge der Erbinformation (DNA-Basensequenz), chemischer Modifikationen der DNA sowie veränderter Aktivität verschiedener Genprogramme. Besonderes Augenmerk legten sie dabei auf die epigenetischen Faktoren, da diese ein Bindeglied zwischen der angeborenen Veranlagung und Umweltfaktoren darstellen können.
Epigenetischer Marker: Gen B9D1
Die Wissenschaftler erstellten eine detaillierte „Landkarte“ aller epigenetischen Veränderungen sowie der damit verbundenen genetischen Aktivität bei Herzschwäche. Dabei identifizierten sie 517 Bereiche, deren epigenetische Modifikationen sich als potentielle Marker für die Frühdiagnose eignen. Besonders vielversprechend ist dabei das Gen B9D1: „Eine Analyse der Methylierung dieses Gens scheint in seiner Aussagekraft dem Gold-Standard-Marker Nt-proBNP überlegen zu sein“, so Meder. „Das muss allerdings noch genauer untersucht werden.“
Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg
28.08.2017
