26.10.2004 · Ein Mensch unterscheidet sich vom anderen genetisch um 0,1 Prozent. Genug, um die Vision von einer auf den einzelnen Patienten abgestimmten Medizin Wirklichkeit werden zu lassen.
Von Barbara HobomDie Vision von einer auf den einzelnen Patienten abgestimmten Medizin dürfte die Genomforscher weiterhin zu Höchstleistungen anstacheln. Doch der Weg dorthin wird lang und steinig sein. Allzu wenig versteht man bislang davon, wie Gene netzwerkartig zusammenspielen und wie Einflüsse aus der Umwelt dieses Zusammenwirken modulieren.
Die Forscher wollen als nächstes unter anderem untersuchen, von welchen im Genom gespeicherten, nicht für ein Protein kodierenden Informationen die Aktivität eines Gens beeinflußt wird und wie sich bestimmte Variationen in diesen Elementen auf die Genaktivitäten auswirken. Das geht aus Veröffentlichungen hervor, die jetzt in der Zeitschrift "Science" (Bd.306, S.636, 640 und 647) aus Anlaß des (fast) kompletten Entzifferns des Humangenoms mit seinen 2,85 Milliarden Basenpaaren erschienen sind. Die entscheidende Frage wird sein, ob sich die netzwerkartig zusammenwirkenden Elemente anhand einfacher Bluttests individuell erfassen lassen. Das würde es ermöglichen, das individuelle Erkrankungsrisiko ohne allzu großen Aufwand abzuschätzen und zudem die am besten geeignete Diagnose und Therapie für einen bestimmten Kranken auszusuchen.
0,1 Prozent Unterschied
Die meisten Leiden wie Krebs, Herzkreislauf-Krankheiten, Rheuma, Diabetes und die anderen chronischen Krankheiten kommen durch das Zusammenwirken vieler Gene sowie von Umweltfaktoren zustande. Auf der Grundlage ihrer genetischen Konstitution kann eine Person mehr, eine andere weniger anfällig für ein Leiden sein. Um die genetischen Faktoren häufiger Krankheiten zu erforschen, haben die Wissenschaftler begonnen, systematisch nach charakteristischen Variationen im Genom Gesunder und Kranker zu suchen. Ein Mensch unterscheidet sich von einem anderen Menschen in durchschnittlich nur 0,1 Prozent seiner Genomsequenz. Diese geringe Variabilität bedingt nicht nur die oft erheblichen Unterschiede in der äußeren Erscheinung, sie bestimmt auch das Risiko, etwa an Krebs oder Rheuma zu erkranken.
Im vergangenen Jahr hat sich eine internationale Forschergruppe zum sogenannten Hapmap-Projekt zusammengetan, dessen Ziel darin besteht, die Vielfalt der Variationen im menschlichen Genom zu bestimmen. Mehr als eine Million Sequenzvariationen wollen die Wissenschaftler bei Menschen europäischer, asiatischer und afrikanischer Herkunft festhalten. Die wenigsten Variationen dürften direkt mit krankheitsbezogenen Genen zusammenhängen. Aber sie eignen sich als Markierungspunkte, die dabei helfen, solche Erbanlagen beim Vergleich von Genomen Gesunder und Kranker leichter zu finden.
Risiko vor Eintreten des Leidens bestimmen
Kalifornische Genomforscher um Leroy Hood vertreten die Hypothese, daß bei Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Leiden oder Krebs regulatorische Netzwerke aus dem Lot geraten sind. Das Ungleichgewicht kann auf ganz unterschiedliche Weise zustande kommen. Andererseits scheinen nachteilige Mutationen durch bestimmte Variationen anderer genetischer Elemente eines Netzwerks aufgehoben werden zu können. Darauf läßt zum Beispiel die Beobachtung schließen, daß längst nicht alle Menschen mit einer bestimmten nachteiligen Mutation in dem zentralen Krebsschutzgen p53 an einer bösartigen Geschwulst in Darm, Brust oder Prostata erkranken. Um die Zusammenhänge besser zu verstehen, wollen die Forscher in einer als Systembiologie bezeichneten Disziplin daher Genaktivitätsprofile unter dem Einfluß sämtlicher aufzuspürender genetischer Elemente eines Netzwerks sowie unter dem Einfluß von Umweltfaktoren wie Infektionen, Ernährung, sportlicher Aktivität oder Rauchen bestimmen.
Während man in der heutigen Medizin Medikamente meistens für bereits eingetretene Krankheiten anwendet, prognostiziert der kalifornische Genomforscher, daß man in Zukunft anhand von Genomanalysen die individuellen Krankheitsrisiken eines Patienten bestimmen wird, noch bevor sich das Leiden entwickelt. Auf der Basis der vermutlich mit Genchips festgestellten genetischen Konstitution dürfte man dann versuchen, den Patienten so zu behandeln, daß es nicht zum Ausbruch der möglichen Krankheit kommt.
Das Ermitteln von Genaktivitätsprofilen dürfte auch die Auswahl der Medikamente für den einzelnen Kranken sicherer machen. Anhand von Genaktivitäten hofft man zu erkennen, ob ein Medikament bei einem Patienten die angestrebte Wirkung ohne gefährliche Nebenwirkungen zeigen wird. Mit dieser an den genetischen Besonderheiten des Patienten orientierten Medikamentenwahl, der sogenannten Pharmakogenomik, dürften tödliche Unverträglichkeiten, zu denen es in seltenen Fällen immer wieder kommt, zu vermeiden sein. Die individualisierte Medikamentenwahl gehört ebenso wie die nach persönlichen Genomdaten maßgeschneiderte Diagnose und Therapie zu den großen Visionen der Medizin, die auch ein Umdenken bei Ärzten und Patienten voraussetzen. Doch bei all der Begeisterung für diese Ausblicke weit in die Zukunft hinein bleibt die besorgte Frage, wie zu gewährleisten ist, daß der Umgang mit persönlichen Gendaten stets von Verantwortung getragen und vor Mißbrauch geschützt wird.
