Forschen am Seltenen

Mehr als drei Jahre müssen Menschen mit einer Seltenen Erkrankung durchschnittlich auf die korrekte Diagnose warten. Oft fehlen wirksame Therapien. Neue Ansätze aus der Grundlagenforschung legen nun die Basis für eine wirkungsvolle Diagnose- und Therapieforschung.

Ein Wissenschaftler blickt in einem verdunkelten Raum durch eine Plexiglasscheibe auf ein flaches Gel. Das Gel enthält DNA-Fragmente, die in der ultravioletten Strahlung einer Lampe leuchten.

Die Betrachtung des menschlichen Erbgutes ist ein wichtiger Ausgangspunkt für die Erforschung der Seltenen Erkrankungen.

DLR PT/BMBF

Gene enthalten die Bauanleitungen des menschlichen Körpers. Diese Bauanleitungen variieren natürlicherweise von Mensch zu Mensch. Und längst nicht jede dieser Variationen macht krank. Doch dann, wenn sie regulatorische Einheiten betreffen oder an Orten des Genoms auftreten, die Proteine und andere funktionelle Genprodukte kodieren, können Variationen im Erbgut schwere Erkrankungen hervorrufen.

Diagnosen im Hochdurchsatz

Weil 80 Prozent aller Seltenen Erkrankungen eine genetische Ursache haben, ist die Genanalyse für die Diagnose dieser Erkrankungen besonders wichtig. Das war bislang zeitaufwendig und teuer. Ein neues Verfahren hat das jedoch geändert. Das „next generation sequencing“ revolutionierte die molekulare Genetik und beschleunigt die Suche nach Krankheitsursachen im Erbgut enorm. Denn mit der neuen Methode können Millionen winziger DNA-Abschnitte gleichzeitig ausgelesen werden.

So ist es heute möglich, das gesamte Genom eines Menschen kostengünstig und in kurzer Zeit zu entschlüsseln. Konzentriert man sich dabei ausschließlich auf das sogenannte Exom, also den Teil des Genoms, das die Bauanleitungen für Enzyme oder andere Eiweiße enthält, senkt dies zusätzlich den Aufwand und die Kosten.

Einige seltene Stoffwechselerkrankungen lassen sich mit Hilfe dieser Technik schon durch ein Neugeborenen-Screening erkennen. Für die vor fast 40 Jahren entwickelte und stetig verbesserte Methode reicht ein kleiner Blutstropfen aus der Ferse, um schon nach wenigen Minuten zu wissen, ob ein Säugling an einer von zwölf bekannten Stoffwechselerkrankungen erkranken wird oder nicht. Das Neugeborenen-Screening wird in Deutschland routinemäßig bei allen Säuglingen durchgeführt. Damit trägt es maßgeblich dazu bei, dass schwere seltene Stoffwechselerkrankungen frühzeitig erkannt und behandelt werden können. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie auf der Internetseite der Deutschen Gesellschaft für Neugeborenenscreening e.V.

Grundlagen erforschen – Therapien entwickeln

Mithilfe der modernen Gendiagnostik können Ärztinnen und Ärzte zwar krankmachende Defekte im Erbgut finden. Um eine Seltene Erkrankung aber auch therapieren zu können, müssen sie wissen, wie sich der Gendefekt auf den menschlichen Körper auswirkt: Für welche Stoffwechselwege ist das betroffene Gen wichtig? Welche Zellen sind betroffen? Was löst die Symptome aus? Weil viele gängige Therapieansätze bei Seltenen Erkrankungen keinen Erfolg zeigen und es darüber hinaus an Probanden und Fachwissen fehlt, greifen Forschende bei Seltenen Erkrankungen oft zu ungewöhnlichen oder noch nicht erprobten Methoden. Das macht die Erforschung Seltener Erkrankungen hoch innovativ und zu einem Motor für die klinische Forschung im Allgemeinen.

Register für neue klinische Studien

Bevor ein Medikament für eine Erkrankung zugelassen wird, muss es verschiedene sogenannte klinische Studien durchlaufen. Dazu sind in der Regel mehrere Hundert bis einige Tausend Patientinnen und Patienten notwendig. Bei Seltenen Erkrankungen ist deren Zahl aber so gering, dass umfangreiche Prüfungen kaum oder nur mit sehr hohem Aufwand möglich sind.

Klinische Studien im Förderspektrum des BMBF

Deutschland gehört international zu den führenden Standorten für die klinische Forschung. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt klinische Studien durch unterschiedliche Förderinitiativen.

Mehr Informationen: Dossier „Klinische Forschung“

Um potenzielle Wirkstoffe dennoch an möglichst vielen Betroffenen testen zu können, greift die klinische Forschung auf Datenbanken zurück, die Informationen über Patientinnen und Patienten und deren Krankheitsverlauf sammeln. Diese Daten helfen den Forschenden, Patientinnen und Patienten zu finden, die bereit sind, an klinischen Prüfungen teilzunehmen – bundesweit, europaweit und wenn nötig weltweit. Häufig ergänzen Material- und Gewebebanken diese Daten. Patientenorganisationen und Selbsthilfegruppen sind beim Aufbau solcher Datenbanken wichtige Partner. Datenschutz und Datensicherheit haben dabei herausragende Bedeutung.

Für die Nutzung durch Forschende ist es wichtig, dass die Daten nach einheitlichen Standards erhoben und abgelegt werden. Für den Aufbau solcher Register wurde ein Registersystem entwickelt, das Open-Source-Registersystem (OSSE). Diese frei verfügbare Softwarelösung ermöglicht es, speziell auf die Erforschung Seltener Erkrankungen zugeschnittene Patientenregister aufzubauen.

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Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme neuronaler Vorläuferzellen.

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