Mit dem Human-Genom-Projekt verbindet sich in erster Linie die Hoffnung, Aufklärung über Ursachen und neue Behandlungsmöglichkeiten für zahlreiche Krankheiten zu erhalten. David Valle und seine Mitarbeiter vom McKusick-Nathans Institute of Genetic Medicine in Baltimore haben in einer Bestandesaufnahme die inzwischen über 900 bekannten Krankheitsgene in verschiedene Kategorien eingeteilt. Dabei ergaben sich eindeutige Zusammenhänge zwischen der Funktion des betroffenen Genprodukts und dem Krankheitsbild, wie zum Beispiel dem Alter, bei der die entsprechende Krankheit ausbricht.
Die größte der nach funktionellen Kriterien eingeteilten Gruppen (31,2 Prozent) besteht aus Genen, die Sequenzinformationen für Enzyme besitzen, die Werkzeuge der Zellen. 13,6 Prozent der Krankheitsgene kodieren für Proteine, die andere Proteine aktivieren und blockieren. Die restlichen Gene verteilen sich auf weitere zwölf kleinere Gruppen. Etwa Transkriptionsfaktoren, die für das Ablesen der genetischen Information, das heißt für die Aktivierung eines Gens, notwendig sind oder Rezeptoren und Hormone, die der Signalübertragung zwischen Zellen und Geweben dienen.
Je nachdem, um welche Kategorie von Krankheitsgenen es sich handelt, erfolgt der Ausbruch der Krankheit in unterschiedlichem Lebensalter: Betrifft der Gendefekt einen Transkriptionsfaktor, wirkt sich die Erkrankung bereits vor der Geburt aus, bei Enzymdefekten im ersten Lebensjahr. Sind Rezeptorgene defekt, bricht die Krankheit überwiegend in der Kindheit aus, sind Gene für Proteine betroffen, die andere Proteine beeinflussen, erkranken die Betroffenen im frühen Erwachsenenalter.
Transkriptionsfaktoren spielen bei der Embryonalentwicklung eine wichtige Rolle und können nicht, wie fehlende oder defekte Enzyme, von der Mutter über die Plazenta ersatzweise bereitgestellt werden. Das erklärt, warum mehr als 30 Prozent der Missbildungen durch Defekte von Genen verursacht werden, die für Transkriptionsfaktoren kodieren. Ein genetischer Defekt von Rezeptorgenen wirkt sich deshalb vor allem in der Kindheit aus, weil während der Zeit des Wachstums und der Pubertät das Ausmaß rezeptorvermittelter Signalübertragungen besonders groß ist.
Durch weitere vergleichende Untersuchungen von Gendefekten und Krankheitsbildern sollen durch Integration von biologischem und medizinischem Wissen die Ursachen genetisch bedingter Erkrankungen aufgeklärt und gezielte Behandlungen ermöglicht werden. (Nature, Bd. 409, S. 853)
Joachim Czichos
