Eine aktuelle Studie der Universität Leipzig zeigt, welche Genveränderungen Entwicklungsstörungen und Epilepsie bedingen. Die Ergebnisse können heute übliche Gentests wesentlich verbessern.
Zudem zeigt das Forscherteam um Prof. Dr. Johannes Lemke und Dr. Henrike Heyne, dass ein großer Teil der Patienten von solchen verbesserten Tests profitieren kann, weil sich eine zielgerichtete erfolgreiche Behandlung ableiten lässt. Die Studie der Leipziger Humangenetiker wurde kürzlich im angesehenen Fachblatt „Nature Genetics“ veröffentlicht.
Wichtigstes Ergebnis der Untersuchung ist eine Liste mit 33 Genen, die mit der Entwicklung von Epilepsie-Symptomen verbunden sind. Ein großer Teil dieser Gene war in diesem Zusammenhang bisher unbekannt. Nun kann mit Hilfe der Liste die Gendiagnostik bei Kindern mit Entwicklungsstörungen und Epilepsie grundlegend optimiert werden.
Studienleiter Prof. Dr. Johannes Lemke vom Institut für Humangenetik des Universitätsklinikums Leipzig erläutert: „Unsere Liste ist ein erster Schritt hin zur Empfehlung, welche Gene für Epilepsie-Gentests künftig ausgewählt werden sollten. Damit bieten unsere Forschungsergebnisse ein großes Potential, um die diagnostische Ausbeute zu erhöhen.“
Epilepsien sind ausgesprochen vielfältige Erkrankungen. Insbesondere bei einer zusätzlichen Entwicklungsstörung liegen oft genetische Ursachen zugrunde. Gentests sind daher ein wichtiges diagnostisches Mittel. Aber momentan wählt jeder Test-Anbieter nach eigenen Kriterien aus, welche Gene untersucht werden. Die Tests sind nicht standardisiert und ihre Aussagekraft kann stark variieren.
„Bisher gibt es keine Leitlinien, welche Epilepsie-Gene in solchen Tests untersucht werden sollten. Jeder Anbieter legt das Design der sogenannten Gen-Panels selbst fest. Wir konnten in unserer Studie zeigen, dass jedes der bisher angebotenen Panels nur rund die Hälfte der relevanten Gene überhaupt abdeckt“, sagt Prof. Dr. Johannes Lemke.
In ihrer Meta-Studie haben die Leipziger Wissenschaftler eine weltweit einzigartig hohe Anzahl von Krankheitsfällen untersucht. Dies war nur durch eine enge Zusammenarbeit vieler internationaler Kooperationspartner unter anderem aus Antwerpen, Boston, Kiel, London und Tübingen möglich.
Die Forscher analysierten die Daten von 6.753 Trios: Kinder mit unterschiedlichen neurologischen Entwicklungsstörungen sowie deren gesunde Mutter und Vater, 1.942 dieser Kinder hatten zudem eine Epilepsiediagnose. Bei diesen Eltern-Kind-Trios wurde das beinahe vollständige Genom untersucht, circa 22.000 Gene.
Die Forscher suchten nach Veränderungen im Erbgut, die mit dem gleichzeitigen Auftreten von Entwicklungsstörungen und Epilepsie verbunden sind. In 33 Genen fanden sie besonders häufig entsprechende Punktmutationen und konnten diese Gene somit als wichtige Epilepsie-Gene identifizieren.
„Oft wird behauptet, dass genetische Diagnosen die Behandlung von geistig behinderten Kindern kaum beeinflussen. Mit unserer Studie beweisen wir das Gegenteil. Wenn eine genetische Ursache für die Entwicklungsstörung mit Epilepsie gefunden wurde, kann jedem vierten Kind eine verbesserte und personalisierte Therapieempfehlung gemacht werden“, so Prof. Dr. Lemke.
Viele der durch die Studie identifizierten Gene betreffen beispielsweise Ionenkanäle im Hirn, sie bedingen also wie gut oder schlecht die Reizweiterleitung der Nerven funktioniert. Ist der Fluss gestört, kann es zu Krampfanfällen kommen. „Wenn der Kinderarzt durch einen Test von einer derartigen Ionenkanalerkrankung erfährt, kann er oftmals gezielte Medikamente verabreichen, um den Ionenfluss in den Nervenzellen zu verbessern“, erklärt Studienleiter Prof. Dr. Lemke.
Er ist sich sicher, dass die Studienergebnisse nach der Publikation im Fachblatt “Nature Genetics” viel Stoff für weitere Diskussionen bieten. „Nicht nur unter Medizinern, sondern auch bei Krankenversicherern, weil die Bedeutung von Gentests für Therapieentscheidungen eine immer größere Rolle spielt.“
Erstautorin der Studie ist Dr. Henrike Heyne, die an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig ihre Ausbildung zur Fachärztin für Humangenetik begann. Zur Zeit arbeitet die 31-Jährige für zwei Jahre am Broad Institute in Boston, USA. Studienleiter Prof. Dr. Johannes Lemke ist Humangenetiker. Der 41-Jährige hat sich auf pädiatrische klinische Genetik spezialisiert, insbesondere auf Epilepsien, Entwicklungsstörungen und geistige Behinderungen.
Seit 2014 leitet er kommissarisch das Institut für Humangenetik und arbeitet in der dortigen Ambulanz sowie als Konsiliararzt unter anderem in der Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin des Universitätsklinikums Leipzig.
Fachveröffentlichung:
„De novo variants in neurodevelopmental disorders with epilepsy“,
https://www.nature.com/articles/s41588-018-0143-7, in Nature Genetics, doi: 10.1038/s41588-018-0143-7
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