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Medizin

Mehr als 500 Genvarianten beeinflussen Knochendichte

Mittwoch, 2. Januar 2019

/crevis, stock.adobe.com

Montreal – Die Knochendichte, deren Verminderung im Alter die Ursache der Osteoporose ist, wird durch 518 Genvarianten beeinflusst, die nach den Ergebnissen einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) in Nature Genetics (2018; doi: 10.1038/s41588-018-0302-x) ein Fünftel der genetischen Varianz der Osteoporose erklären. Darunter ist ein Gen, das neue Ansatzpunkte für Medikamente bietet.

Die Knochendichte eines Menschen ist weitgehend durch seine Gene vorbestimmt. Genetiker schätzen die Heritabilität auf 50 bis 80 %. Ein Team um Brent Richards vom Lady Davis Institute in Montreal hatte in einer früheren GWAS bereits 203 Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP) gefunden, die etwa 12 % der Varianz erklären. Damals hatten die Forscher 142.487 Teilnehmer der UK Biobank untersuchen können, bei denen die Knochendichte mittels Ultraschall an der Ferse bestimmt worden war.

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Für ihre neue GWAS konnten die Forscher auf die Daten von 426.824 Teilnehmern der UK Biobank zurückgreifen, bei denen 13,7 Millionen SNP analysiert worden waren. Dieses Mal wurden neben 518 Genloci, die die Knochendichte beeinflussen und 20 % der Varianz erklären, auch 13 Signale entdeckt, die mit einem erhöhten Knochenbruchrisiko assoziiert waren.

Viele SNP befanden sich in der Nähe oder auf Genen, die den Knochenstoffwechsel beeinflussen und die vermutlich in Knochenzellen abgelesen werden können (weil sie sich an „offenen“ Stellen des Chromatins befinden). Die Untersuchung von „Knockout“-Mäusen, denen einzelne Gene fehlen, bestätigte, dass die Gene tatsächlich die Knochendichte bestimmen.

Die Forscher haben eines der Gene näher untersucht. DAAM2 („Dishevelled Associated Activator Of Morphogenesis 2“) wurde bisher nicht mit der Osteoporose in Verbindung gebracht. Die Ergebnisse von Zellexperimenten, in denen das Gen mit der Genschere CRISPR/Cas9 zerstört wurde, bestätigten den Verdacht, dass DAAM2 die Mineralisierung des Knochens beeinflusst. Die „Knockout“-Mäuse hatten eine deutlich reduzierte Knochenstärke. Diese scheint weniger Folge eines verminderten Mineralgehalts oder einer gestörten Architektur des Knochens zu sein, als vielmehr auf eine erhöhte „kortikale Porosität“ zurückzuführen zu sein. Richards hofft, dass DAAM2 oder eines der anderen Gene Ansatzpunkte für neue Medikamente zur Behandlung der Osteoporose bietet. © rme/aerzteblatt.de

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