Der schwere Weg zur personalisierten Medizin

MÜNCHEN. In der personalisierten Medizin läuft zur Zeit eine stille molekularepidemiologische Revolution. Interaktionen von Umwelteinflüssen und Omics - Gene, Proteine, Transkriptionsfaktoren - sollen entschlüsselt werden. Im Idealfall können die neuen Erkenntnisse die Risikobeurteilung und Prognoseabschätzung bei vielen Erkrankungen revolutionieren.

Das Genom (genomics) gehört in unserem Sprachgebrauch inzwischen zum Allgemeingut, das Epigenom (epigenomics) - das für die Veränderbarkeit unserer Gene unter Umwelteinflüssen steht - ist vielen Menschen bekannt. Zu den Omics zählen aber auch das Proteom, das Transcriptom, das Mikrobiom und das Metabolom - den wenigsten dürften diese Begriffe vertraut sein.

Hohe Relevanz bei Atemwegsleiden

Es wird noch komplizierter. Alle Omics charakterisieren mit den Umwelteinflüssen, die auf unseren Organismus einwirken - Strahlen, Medikamente, Ernährung, Luft- und Wasserverschmutzung, Verhalten und Lebensstil - das Exposom.

Das Ziel ist es, Biomarker für das Exposom zu finden, mit deren Hilfe das Erkrankungsrisiko, das Ansprechen auf Medikamente und die Prognose vorhergesagt werden können, erklärte Professor Stefano Bonassi aus Rom beim Kongress der European Respiratory Society (ERS) in München.

Für Atemwegserkrankungen wie COPD, Asthma und Lungenkrebs, die zum großen Teil von Umwelteinflüssen abhängen, ist dies besonders relevant. Beim ERS-Kongress fand dieses Thema dennoch wenig Anklang. Im Auditorium fanden sich zum hot topic nur vielleicht 100 bis 200 Zuhörer ein.

Am Institut für klinische und molekulare Epidemiologie San Raffaele in Rom sammeln Bonassi und seine Kollegen bei Patienten mit Atemwegserkrankungen, aber auch bei Patienten mit KHK, Diabetes, Alzheimer und Parkinson umfangreiche Daten, um den Einfluss des Exposom zu charakterisieren. Pro Person sind es rund 1000 Daten, die analysiert werden. Erste Erfolge gibt es bereits, aber auch regelmäßig Rückschläge.

Durch die Analyse von Metabolomics in Blut und Urin ist es beispielsweise gelungen, Patienten mit chronisch-obstruktiver Lungenkrankheit (COPD) zu charakterisieren. Die Metabolomics-Profile weisen mit einer Spezifität im Bereich von 90 Prozent auf die Erkrankung hin, erklärte der italienische Experte.

Genom-Assoziationsstudien

Schwerpunkt der Arbeit sind Genom-Assoziationsstudien, die die unterschiedliche Empfänglichkeit von Individuen für einzelne Erkrankungen klären sollen. Große Fortschritte gibt es hier zum Beispiel bei pränatalen Einflüssen auf das Erkrankungsrisiko des Kindes. Das Asthmarisiko eines Kindes, dessen Mutter während der Schwangerschaft geraucht hat, hängt auch von genetischen Abwehrmechanismen des Kindes ab, nämlich seinem GSTM1-Status, berichtete Dr. Seif Shaheen aus London.

Nachgewiesen wurde darüber hinaus auch, dass hohe Selenblutspiegel der Mutter während der Schwangerschaft das Kind nur dann vor einem Asthma bronchiale schützen, wenn das Kind einen bestimmten GPX4-Genotyp hat. Dieses Gen kodiert für ein Selen-abhängiges Antioxidans.

Auch der ungünstige Einfluss einer Paracetamol-Einnahme der Mutter auf die Entwicklung des Kindes - es gibt Hinweise für ein um 30 Prozent erhöhtes Asthmarisiko - variierte mit Genvarianten, die die Toxizität beeinflussten, vor allem dem mütterlichen Nrf2-Genstatus. Es müssen noch riesige Datenmengen zu Gen-Umgebungseinflüssen von Mutter-Kind-Paaren untersucht werden, sagte Shaheen. Wenn es gut läuft, können sie zur Primärprävention genutzt werden.