Epigenetische Unterschiede bei eineiigen Zwillingen

Melbourne – Monozygote Zwillinge haben, abgesehen von der einen oder anderen somatischen Mutation, bei der Geburt die gleichen Gene. Nach einer Studie in Genome Research (2012; doi: 10.1101/gr.136598.111) gibt es aber beträchtliche epigenetische Unterschiede, die Einfluss auf spätere Krankheiten haben könnten.

Auch wenn jede Zelle das gesamte Erbgut enthält, werden nur wenige Gene abgerufen, einige sind zeitweise abgeschaltet, bei anderen ist die Verwendung auf Dauer gesperrt. Letzteres geschieht häufig durch die Anhaftung von Methylgruppen an die Erbsustanz. Diese DNA-Methylierungen können im Verlauf des Lebens erworben werden.

Sie werden bei der Zellteilung wie die DNA auf die Tochterzellen weiter gegeben. Die Forscher sprechen von der Epigenetik. Bislang ging die Forschung davon aus, dass monozygoten Zwillinge nicht nur die Gene, sondern auch die Epigenetik teilen. Immerhin sind beide im Uterus den gleichen Einflüssen ausgesetzt. Diese Vermutung wird jetzt von Jeff Craig und Richard Saffery vom Murdoch Childrens Research Institute in Melbourne widerlegt.

Die Forscher haben bei 22 monozygoten und 12 dizygoten Zwillingen ein DNA-Methylierungs­profil erstellt. Es handelt sich um die statistische Auswertung von ungefähr 20.000 bestimmten DNA-Methylierungen. Ausgangsmaterial waren Zellen aus Nabelschurblut und -gewebe sowie aus der Plazenta. Anders als erwartet gab es nicht nur zwischen den dizygoten, sondern auch bei den monozygoten Zwillingen beträchtliche Unterschiede im DNA-Methylierungsmuster.

Dies war überraschend, da die Zwillinge in der oder den Fruchtblasen gleiche Umweltbedingungen haben. Wie es zu den Unterschieden kommt, es noch unklar. Der Zufall könnte durchaus eine Rolle gespielt haben, schreiben die Forscher.

Doch die Folgen der Epigenetik sind nicht zufällig. Die Forscher haben bereits entdeckt, dass die gleichen DNA-Methylierungen, die mit dem Geburtsgewicht assoziiert waren, auch einen Einfluss auf Wachstum, Stoffwechsel und spätere Herz-Kreislauf-Erkran­kungen haben könnten. Die epigenetische Prägung könnte klären, warum Kinder mit einem niedrigen Geburtsgewicht im späteren Leben häufiger an Typ-2-Diabetes mellitus und Herzerkrankungen leiden, glauben Craig und Saffery.

Die DNA-Methylierungsprofile könnten möglicherweise sogar genutzt werden, um die Anfälligkeit gegenüber bestimmten Krankheiten zu untersuchen, schreiben die Forscher, die damit einen weiten Blick in die Zukunft wagen. Denn bisher sind die Erkenntnisse der Epigenetik weitgehend auf die Grundlagenforschung beschränkt.

rme