Die Tyrannei der Gene: monogenetische Krankheiten

Terry Pratchet sagte in seinen Werken über die Scheibenwelt, dass die Stadt Ankh-Morpork ein demokratisches System hatte, das auf dem Prinzip „ein Mann, eine Stimme“ basierte; genauer gesagt war der Mann der Patrizier der Stadt und seine Stimme war die Einzige, die zählte. Bei den monogenen Krankheiten ist dies der Fall.

Monogenetische Krankheiten sind Krankheiten, für die ein einziges Gen verantwortlich ist. Ein einziges, individuelles, in einer bestimmten Menge, ohne die Mitwirkung von anderen. Deshalb werden sie auch Mendelsche Erbkrankheiten (nach Gregor Mendel) und Ein-Gen-Krankheiten genannt. Und was ist ein Gen? Ein Stück DNA, das Informationen enthält, die für ein Protein kodieren, oder Informationen, die für die Regulierung seiner Funktion erforderlich sind. Sie wurden als die grundlegende Einheit der Vererbung und der Merkmale von Individuen definiert.

Derzeit gibt es zwischen 5.000 und 8.000 verschiedene monogene Krankheiten. Allein im Bereich des Immunsystems geht man von etwa 400 monogenen Krankheiten aus, bei denen 430 Gene betroffen sind. Obwohl jede dieser monogenen Krankheiten unterschiedlich häufig auftritt, wird davon ausgegangen, dass insgesamt 6 % der Weltbevölkerung irgendwann in ihrem Leben davon betroffen sind. Und leider gibt es für die meisten von ihnen nur palliative Behandlungen.

Nicht alle Allele sind gleich stark ausgeprägt

Je nach dem verantwortlichen Gen lassen sie sich wie folgt einteilen:

• Autosomal dominant: Eine einzige Kopie des Gens, d. h. ein Allel, reicht aus, um die Krankheit zu bekommen. Damit eine Person erkrankt, muss mindestens ein Elternteil ebenfalls erkrankt sein. Je nachdem, welches Allel vererbt wird, besteht eine 50 %ige Chance, dass die Krankheit an die Nachkommen weitergegeben wird, wobei der Patient ein normales und ein pathologisches Allel hat und der andere Elternteil gesund ist. Für weitere Informationen über Allele empfehlen wir die Lektüre des Geschwisterteils dieses Eintrags, Seltene Krankheiten: die häufigen und die seltenen Krankheiten.
• Autosomal rezessiv: Um die Krankheit zu bekommen, müssen beide Allele pathologisch sein. Ein kranker Elternteil wird immer ein pathologisches Allel an seine Nachkommen weitergeben, da beide Allele pathologisch sind. Wenn eine Kopie des Gens normal ist, kompensiert sie das veränderte Allel und die Person hat die Krankheit nicht. Diese Menschen werden als Träger bezeichnet: Sie tragen ein Allel der Krankheit, drücken es aber nicht aus. Der Nachkomme einer erkrankten Person ist immer ein Träger (der andere Elternteil hat ein normales Allel weitergegeben) oder krank (der andere Elternteil hat ein pathologisches Allel weitergegeben).
• Zu den Geschlechtschromosomen: Weil das Geschlecht immer alles verkompliziert. Bei der menschlichen Spezies sind die Geschlechtschromosomen X und Y. Frauen haben das Geschlecht XX und Männer das Geschlecht XY. Befindet sich das Krankheitsgen auf dem Y-Chromosom, können nur Männer erkranken, da den Frauen dieses Chromosom fehlt. Befindet sich das Krankheitsgen auf dem X-Chromosom, gelten die gleichen Regeln wie bei der autosomalen Vererbung, mit einem Unterschied. Bei Jungen unterscheidet sich ein rezessives Allel auf dem X-Chromosom nicht von einem dominanten Allel: Sie haben nur ein X-Chromosom, also auch nur eine Kopie. Wenn man das pathologische Allel hat, bekommt man die Krankheit, unabhängig davon, ob es rezessiv oder dominant ist. Bei Mädchen hingegen, die zwei Kopien haben, verhält sich ein Gen auf dem X-Chromosom wie ein autosomales Gen.
• Wenn wir noch komplizierter werden wollen, können wir mitochondriale Erbkrankheiten hinzufügen. Mitochondrien sind Zellorganellen, die wir nur von unserer Mutter erhalten, und sie haben ihre eigenen funktionellen proteincodierenden Gene. Zum Glück wollen wir es nicht zu kompliziert machen, und das Thema ist zu umfangreich, so dass es vorerst ausreicht, zu erwähnen, dass es sie gibt.

Holen wir noch einmal das Wörterbuch hervor, denn wir werden die Penetranz erklären. Die Penetranz ist der Anteil der Personen, die aufgrund einer pathologischen Mutation an der Krankheit leiden. In unserem Fall können wir sie für autosomal dominant verwenden. Wenn alle Personen mit dem pathologischen Allel die Krankheit aufweisen, würden wir von einer 100%igen Penetranz sprechen, einer vollständigen Penetranz. Wenn von 100 Personen mit diesem Allel 5 die Krankheit nicht haben, liegt die Penetranz bei 95 %, also bei unvollständiger Penetranz. Eine unvollständige Penetranz liegt vor, wenn mehr Menschen das mutierte Allel tragen als erkrankt sind.

Ein weiterer interessanter genetischer Begriff ist die Expressivität. Variable Expressivität bedeutet, dass sich die Krankheit nicht bei allen Betroffenen mit den gleichen Symptomen äußert. Variable Expressivität bedeutet also, dass eine Person eine Reihe von Symptomen haben kann, die nicht unbedingt mit denen einer anderen Person mit derselben Krankheit identisch sein müssen. Obwohl sie auf ein Gen zurückzuführen ist, können auch andere genetische und umweltbedingte Komponenten betroffen sein.

Welche Krankheiten sind auf einen einzigen Bösewicht zurückzuführen?

Einige monogenetische Krankheiten sind:

• Familiäre Dysautonomie oder Riley-Day-Syndrom. Autosomal rezessiv. Das mutierte IKBKAP-Gen auf Chromosom 9 führt von Geburt an zu Symptomen, die sich im Laufe der Zeit verschlimmern. Patienten mit dieser Krankheit haben eine sehr geringe Anzahl von Neuronen im autonomen und sensorischen Nervensystem. Obwohl es viele Symptome gibt, wie z. B. gewohnheitsmäßiges Erbrechen oder das Ausbleiben von Tränen beim Weinen, ist ein Symptom besonders auffällig: Die Betroffenen sind unempfindlich gegenüber Schmerzen.
• Mangel an D-bifunktionellem Protein. Autosomal rezessiv. Eine weitere neurodegenerative Krankheit, bei der das HSD17B4-Gen versagt. Das von ihm produzierte Protein ist an der Oxidation von Fettsäuren in einem Teil der Zelle, dem Peroxisom, beteiligt. Diese Krankheit gilt als die schwerste Peroxisomenkrankheit mit einer Lebenserwartung von weniger als zwei Jahren.
• Glykogenose Typ 1a. Autosomal rezessiv. Das verantwortliche Gen ist G6PC oder G6PC1. Das Protein hat unter normalen Bedingungen eine einfache Funktion: Es hydrolysiert Glucose-6-phosphat zu Glucose. Oder anders ausgedrückt: Es ist unentbehrlich für die Synthese von Glukose aus dem als Reserve gespeicherten Glykogen. Dies hat zwei Auswirkungen: zum einen einen niedrigen Blutzuckerspiegel und eine erhöhte Azidose aufgrund der Nutzung alternativer Energiequellen. Andererseits kommt es zu Veränderungen in den Organen, die Glykogen speichern, wie Leber und Nieren, die damit nichts anfangen können.
• Hämophilie A. Sie wird durch Mutationen im F8-Gen verursacht und ist wahrscheinlich die bekannteste rezessiv vererbte X-chromosomale Krankheit, weshalb die überwiegende Mehrheit der gemeldeten Fälle bei Männern auftritt. Es fehlt der Blutgerinnungsfaktor VIII (falls jemand Probleme mit römischen Ziffern hat, das ist eine 8). Aus diesem Grund kann das Blut nicht gerinnen. Erkrankte Menschen können Wunden nicht gerinnen lassen und leiden unter spontanen Blutungen.

Sie können die Liste aller monogenen Krankheiten sehen, auf die das tellmeGen DNA-Kit testet, falls Sie überprüfen möchten, ob Sie Träger einer dieser Krankheiten sind. Genetische Tests sind die beste Methode zur Prävention von erblichen Krankheiten. Wenn Sie überprüfen wollen, ob Sie an der Krankheit leiden und beide mutierten Allele haben, machen Sie sich keine Sorgen: Bei den meisten Krankheiten hätten Sie es selbst bemerkt. Es handelt sich um Krankheiten, die nicht unbemerkt bleiben.

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