Das Stoffwechselprofil als unverwechselbarer Fingerabdruck
Urin im Magnetfeld - innovative Labortechnik und Datenauswertung sollen individualisierte Medizin voranbringen
Nature Genetics veröffentlichte am 15. Mai 2011 Studienergebnisse der Universitätsmedizin Greifswald und des Helmholtz Zentrums München. Mittels der Kernmagnetresonanz-Spektroskopie (NMR) wurden 3.000 Urinproben von zwei Bevölkerungsstudien untersucht und neue Einblicke in die Regulation des Stoffwechsels und der Nierenfunktion gewonnen. „Die Ergebnisse sind die ersten wichtigen Erkenntnisse im Rahmen der Spitzenforschung der individualisierten Medizin am Standort Greifswald“, sagte Studienleiter Prof. Matthias Nauck. Bund und Land fördern bis 2014 das Forschungsprojekt GANI_MED (Greifswald Approach to Individualized Medicine) mit 15,4 Millionen Euro, um maßgeschneiderte medizinische Therapien zu entwickeln und klinisch zu erproben.
Mit der in Nature Genetics publizierten Studie wurde die erste große Reihenuntersuchung veröffentlicht, bei der Stoffwechselprodukte im Urin mit Hilfe der Kernmagnetresonanz-Spektroskopie untersucht und anschließend mit genetischen Daten abgeglichen wurden. „Das Ergebnis ist vergleichbar mit einem Röntgenbild“, erläuterte der Greifswalder Wissenschaftler Prof. Matthias Nauck. „Wir erhalten einen unverwechselbaren Fingerabdruck vom Stoffwechselprofil des Menschen aus seinem Urin.“ Mittels dieser Technik bestimmten die Forscher vom Metabolic Center des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin in Greifswald 59 Stoffwechselprodukte in Urinproben von etwa 2.000 Teilnehmern der Greifswalder SHIP (Study of Health in Pomerania)-Studie und von 1.000 Probanden der KORA (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg)-Studie.
„Die Daten aus dem Urin wurden zusammen mit den genetischen Informationen aus dem Blut der Probanden ausgewertet. Wir konnten dabei das Muster der Stoffwechselprodukte im Urin mit den Genen der Probanden in Verbindung bringen“, so Prof. Karsten Suhre vom Helmholtz Zentrum München. Dabei identifizierte das Greifswalder Forscherteam mit Unterstützung des GANI_MED-Kooperationspartners, dem Helmholtz Zentrum München, fünf Genregionen, die in der Vergangenheit zum Teil bereits mit weit verbreiteten Erkrankungen der Niere (Niereninsuffizienz) oder des Herzens (Koronare Herzkrankheit) in Verbindung gebracht wurden. Prof. Karsten Suhre vom Institut für Bioinformatik und Systembiologie des Helmholtz Zentrums München, korrespondierender Autor der Studie, leitete die kombinierte Analyse aus Gen- und Stoffwechseldaten der Studienteilnehmer.
„Insgesamt liefert die Studie wichtige neue Erkenntnisse über individuelle genetische Unterschiede in der Entgiftungsfunktion der Niere und deren Bedeutung für Volkskrankheiten. Wir wollen die Kernmagnetresonanz-Spektroskopie als schnelles und verlässliches Untersuchungsverfahren in der Labormedizin und Forschung etablieren, weil sie neue Potenziale für die individualisierte Medizin erschließt“, betonte Nauck. Die gemeinsamen Studien und Suche nach medizinisch verwertbaren Biomarkern für individualisierte Therapieansätze sollen fortgesetzt werden, kündigte der Greifswalder an. „Mit dieser Methode werden sich künftig Risiken für bestimmte Erkrankungen aus dem Stoffwechselprofil des Menschen wesentlich genauer abschätzen lassen. Auf der Basis der Analyse können dann individuelle Therapien für die Patienten entwickelt werden.“
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