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Foto: © Gernot Krautberger - Fotolia.com

Wissenschaftler der Universität Bonn haben entdeckt, dass bestimmte Genregionen auf den Chromosomen 1, 2, 3, 8, 13 und 15 mit der Ausbildung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten zusammenhängen. Damit ist die Forschung einen großen Schritt vorangekommen, den Zusammenhang zwischen Lippen-Kiefer-Gaumenspalte, Erbgut und Umwelt besser zu verstehen. Die Ergebnisse sind nun in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Nature Genetics“ erschienen.

Der Bauplan des Lebens ist im Erbgut festgeschrieben, das in seiner Gesamtheit auch Genom genannt wird. Verschiedene Abfolgen von Basenpaaren codieren die Erbinformation, in der unter anderem auch die Ursachen angeborener Fehlbildungen festgeschrieben sind. Weltweit fahnden Wissenschaftler deshalb nach den molekularbiologischen Zusammenhängen zwischen Genen und Erkrankungen. Auch an der Universität Bonn wird dieser Fragestellung nachgegangen, u.a. in Bezug auf Lippen-Kiefer-Gaumenspalten. Dabei handelt es sich um eine der häufigsten angeborenen Fehlbildungen, die entweder zu einer Spalte in der Lippe allein oder Lippe und Gaumen gleichzeitig führt. Etwa jedes 700. Neugeborene ist von einer solchen Spalte betroffen. Als Ursache wird eine Kombination aus Umwelt- und genetischen Faktoren angenommen.

„Durch den Vergleich der genetischen Information von Patienten und gesunden Probanden konnten Forscher der Universität Bonn in den vergangenen Jahren bereits mehrere Regionen im Genom identifizieren, die mit der Ausbildung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten beim Menschen zusammenhängen“, berichtet Dr. Elisabeth Mangold vom Institut für Humangenetik der Universität Bonn. Unter Federführung ihrer Arbeitsgruppe haben Wissenschaftler nun neue umfangreiche genetische Daten zur Lippen-Kiefer-Gaumenspalte in einer Meta-Analyse ausgewertet. Hierfür kombinierten sie Daten einer in Bonn an 399 Patienten und 1.318 Kontrollpersonen ohne diese Fehlbildung durchgeführten genomweiten Studie mit Daten einer US-amerikanischen Studie an 1.461 Patienten.

„Die Zusammenführung der Daten erhöht deutlich die statistische Aussagekraft der Ergebnisse“, erklärt Dr. Mangold. Knapp 500.000 Erbgutabschnitte wurden zwischen den Patienten und den der nicht-betroffenen Kontrollgruppe verglichen. „Abweichungen zwischen der Kontrollgruppe und den Patienten sind ein deutlicher Hinweis darauf, dass die entsprechenden Abschnitte des Genoms etwas mit der Entstehung der Lippen-Kiefer-Gaumenspalte zu tun haben“, sagt Dr. Mangold. Die Forscher unterteilten die Betroffenen außerdem in zwei Gruppen: Patienten ausschließlich mit Lippenspalte und Patienten mit Lippen-Kiefer-Gaumenspalte. Eine Analyse dieser beiden Untergruppen wurde in dieser Studie erstmals in diesem Umfang durchgeführt, da genügend Patienten in jeder der beiden Gruppen zur Verfügung standen.

Neue ursächliche Regionen im Genom entdeckt

Ganze sechs neue Regionen im Erbgut, die zur Lippen-Kiefer-Gaumenspalte beitragen, identifizierten die Forscher auf diese Weise. Zuvor waren schon sechs bekannt gewesen, die sich allesamt in dieser nun größten Studie zu Lippen-Kiefer-Gaumenspalten bestätigten. „Besonders interessant war für uns die Entdeckung einer neuen Region auf Chromosom 13q31. Dieser Genort scheint spezifisch zu einem gemeinsamen Auftreten von Spalten in Lippe UND Gaumen zu führen, da sie in Patienten mit einer reinen Lippenspalte nicht verändert war“, erklärt Dr. Kerstin Ludwig vom Institut für Genetische Medizin, die Erstautorin der Studie ist. Diese Ergebnisse zeigen damit zum ersten Mal, dass verschiedene genetische Faktoren für die einzelnen Untergruppen verantwortlich sein könnten.

Zusammenspiel von Genen und Umweltfaktoren

In der frühen Schwangerschaft entwickeln sich beim Embryo Teile des Gesichts zunächst getrennt voneinander und wachsen später zusammen. Die Spalten in Lippe, Kiefer und Gaumen entstehen, wenn dies nur unvollständig geschieht. Äußere Faktoren scheinen dabei eine Rolle zu spielen, so erhöht beispielsweise das Rauchen in der Schwangerschaft die Wahrscheinlichkeit für die Spaltbildung. Der überwiegende Teil der Faktoren scheint aber genetischer Natur zu sein. Obwohl der genaue Anteil der jetzt bekannten Gen-Regionen an der Erblichkeit von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten noch nicht genau abschätzbar ist, bildet die Studie die Grundlage für weitere Forschungen, bei denen Wissenschaftler Schritt für Schritt die genetischen und biologischen Ursachen der Erkrankung entschlüsseln. Durch ein besseres Verständnis der Funktionsweise der beteiligten Gene und ihrem Zusammenspiel mit Umweltfaktoren steigen die Chancen auf eine individuellere Vorhersage und bessere Prophylaxe.

Quelle: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn