Studie identifiziert 51 Amyotrophe Lateralsklerose-assoziierte Mutationen, die bei der Diagnose der Krankheit helfen könnten

In einer bahnbrechenden Studie haben Forscher einen potenziell neuen Baustein im komplexen Rätsel der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS), einer verheerenden neurologischen Erkrankung, entdeckt. Die im Fachjournal Muscle & Nerve veröffentlichte Studie zeigt erstmals einen Zusammenhang zwischen Mutationen in der mitochondrialen DNA und dem ALS-Risiko auf.

Mitochondrien: Die Kraftwerke der Zelle

Mitochondrien, oft als Kraftwerke der Zelle bezeichnet, besitzen ihre eigene DNA, die vom Zellkern getrennt ist. Diese mitochondriale DNA (mtDNA) wird ausschließlich von der Mutter an das Kind weitergegeben. Während Mutationen in der mtDNA bereits mit verschiedenen neuromuskulären Erkrankungen in Verbindung gebracht wurden, blieb ihre Rolle bei ALS bisher unerforscht.

Eine genomweite Suche

Forscher des ALS-Konsortiums des New York Genome Center führten eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) an den mitochondrialen Genomen von 1.965 ALS-Patienten und 2.547 gesunden Kontrollpersonen durch. Dieses umfangreiche Unterfangen zielte darauf ab, kleine genetische Variationen, sogenannte Einzelnukleotid-Varianten (SNVs), zu identifizieren, die möglicherweise mit dem ALS-Risiko in Verbindung stehen.

51 Mutationen von Interesse

Die Bemühungen des Teams zahlten sich aus und offenbarten 51 mitochondriale Genomvarianten mit signifikanten Assoziationen zu ALS.

Interessanterweise fielen diese Mutationen in zwei Kategorien:

1. Risikoerhöhend: 13 Mutationen erhöhten die Wahrscheinlichkeit, an ALS zu erkranken.
2. Schützend: 38 Mutationen schienen eine schützende Wirkung gegen die Krankheit zu haben.

Diese Varianten waren über mehrere mitochondriale Gene verteilt, einschließlich solcher, die an der Energieproduktion und der zellulären Atmung beteiligt sind.

Auswirkungen auf Diagnose und Behandlung

Obwohl die Studie nicht beweist, dass diese Mutationen ALS direkt verursachen, eröffnet sie spannende neue Wege für die Forschung und mögliche klinische Anwendungen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass genetische Tests für ALS auf diese mitochondrialen Varianten ausgeweitet werden könnten, was möglicherweise die Früherkennung verbessert.Darüber hinaus weist die Entdeckung schützender Mutationen auf mögliche neue Ziele für therapeutische Interventionen hin.

Ein multidisziplinärer Ansatz

Der Erfolg dieser Studie unterstreicht die Kraft der Zusammenarbeit über wissenschaftliche Disziplinen hinweg. Das Forschungsteam brachte Experten aus den Bereichen Genomik, Molekularbiologie und angewandte Mathematik zusammen, um dieses komplexe Problem anzugehen.

„Wir arbeiten seit 2000 als ein wirklich multidisziplinäres Team“, sagte Fernando Antoneli, Professor für angewandte Mathematik an der UNIFESP und Co-Autor der Studie.

Ausblick

Wie bei jeder bahnbrechenden Forschung wirft auch diese Studie ebenso viele Fragen auf, wie sie beantwortet. Das Team plant bereits zukünftige Untersuchungen, darunter:

– Analyse der Daten mit Techniken der künstlichen Intelligenz
– Sequenzierung von Proben brasilianischer ALS-Patienten zum Vergleich mit den identifizierten Mutationen
– Erforschung des Potenzials der mitochondrialen Ersatztherapie als Behandlung für ALS

Obwohl es noch viel zu lernen gibt, stellt diese Forschung einen bedeutenden Schritt vorwärts in unserem Verständnis von ALS dar. Indem sie Licht auf die Rolle der mitochondrialen DNA wirft, bietet sie neue Hoffnung für verbesserte Diagnose, Behandlung und letztendlich eine Heilung für diese verheerende Krankheit.

Quelle

Marcelo R. S. Briones et al, Mitochondrial genome variants associated with amyotrophic lateral sclerosis and their haplogroup distribution, Muscle & Nerve (2024). DOI: 10.1002/mus.28230