Forscher lösen das Geheimnis des Üner-Tan-Syndroms durch gezielte Next-Generation-Sequenzierung mit Roche NimbleGen Sequence Capture und 454 Sequencing Systemen

(pressebox) Madison, Wisconsin (USA), 30.07.2010 - Ein Team aus Forschern von Universitäten in der Türkei und den USA hat die Genmutation identifiziert, die für das Üner-Tan-Syndrom (UTS) verantwortlich ist. Durch die Kombination hochentwickelter Genanreicherungs- und Sequenziertechnologien von Roche (SIX: RO, ROG; OTCQX: RHHBY) konnten die Wissenschaftlern die krankheitsverursachende Mutation identifizieren, die jahrelang Rätsel aufgegeben hat. Die Studie wurde auf der European Human Genetics Conference in Göteborg von Dr. Süleyman Gülsüner von der türkischen Bilkent-Universität vorgestellt, dem dafür auf der Konferenz der Isabelle Oberlé Award für herausragende Arbeiten auf dem Gebiet der Genetik geistiger Behinderungen verliehen wurde.

Das Üner-Tan-Syndrom ist ein schweres Leiden, bei dem die davon Betroffenen auf allen Vieren, also auf ihren Handflächen und Füßen, laufen und zudem schwere geistige Behinderungen haben. Das Syndrom wurde weltweit bekannt, nachdem es 2006 in einer Dokumentation des britischen Fernsehsenders BBC2 mit dem Titel The Family That Walks On All Fours vorgestellt wurde. Inzwischen sind neben der Familie, bei der das Syndrom erstmals beschrieben wurde, weitere Familien in der Türkei sowie im Irak, im Iran und in Brasilien gefunden worden. Erste Kartierungen ergaben Hinweise auf unterschiedliche genetische Ursachen. Die Forschergruppe unter der Leitung von Prof. Tayfun Özçelik von der Bilkent-Universität konnte das erste Gen im Jahr 2008 identifizieren (Proc Natl Acad Sci USA, 105:4232-6). Die Ursache für die Krankheit der ersten, in der BBC-Dokumentation gezeigten Familie blieb jedoch ungeklärt und es wurden verschiedene Theorien zum kombinierten Einfluss genetischer Faktoren und Umweltfaktoren aufgestellt. Die Suche nach der genetischen Grundlage konzentrierte sich auf eine bestimmte Region des Genoms im Chromosomenbereich 17p13. Die krankheitsverursachende Mutation in den mehr als 7 Millionen DNA-Basen dieser Region zu finden, erwies sich als enorme Herausforderung.

Mit Hilfe der Sequence-Capture-Technologie von Roche NimbleGen und dem GS FLX System von 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche, konnte die etwa 7 Mb umfassende Region von zwei Betroffenen und zwei gesunden Trägern des Allels aus dem Genom extrahiert und sequenziert werden. In der Folge wurde nach Mutationen gesucht, die die Genfunktion beeinflussen und zum Vererbungsgang passten. Von den am Ende übrig gebliebenen vier Kandidaten konnten drei durch das Screening von 300 gesunden Kontrollpersonen ausgeschlossen werden. Am Ende der Studie wurde eine einzige Mutation als genetische Ursache des Üner-Tan-Syndroms in der betroffenen Familie identifiziert.

"Dank der Next-Generation-Sequenziertechnologien erlebt die Humangenomforschung eine äußerst produktive Ära der Identifizierung von mit seltenen Krankheiten assoziierten Genen. Bis vor kurzem war der Schritt von der Identifizierung eines krankheitsassoziierten Lokus bis zur Dokumentierung der eigentlichen verursachenden Mutation eine enorme Aufgabe, die einen wirklichen Engpass in der medizinischgenetischen Forschung darstellte.", erklärte Prof. Tayfun Özçelik. "Jetzt allerdings, zum 10. Jahrestag der Fertigstellung des Humangenomprojekts, bieten verschiedene "Omics"-Technologien zusammen mit Genomsequenzierungsansätzen nie dagewesene Möglichkeiten zum besseren Verständnis der Evolution des Menschen, früher Wanderungsbewegungen des Menschen und der genetischen Vielfalt. Ohne Zweifel wird die Next-Generation-Sequenzierung zu wissenschaftlichen Entdeckungen führen, durch die genetisches Wissen in medizinisches Wissen verwandelt werden kann. Das Verständnis der genetischen Grundlagen von Erkrankungen des Menschen weltweit wird so erheblich erweitert werden."

"Die Technologien von Roche NimbleGen und 454 Life Sciences funktionierten wunderbar in dieser Studie. Die Kombination der neuen Next-Generation-Technologien zur gezielten Sequenzierung mit traditionellen genetischen Kopplungsanalysen ermöglichte die effiziente Anreicherung und hochqualitative Sequenzierung der interessierenden Genomregion und führte zur Entdeckung der die Krankheit auslösenden Mutation in einer Schnelligkeit, die vor einigen Jahren noch unvorstellbar war. Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Art von Studien in naher Zukunft eine wichtige wissenschaftliche und medizinische Rolle spielen wird.", fügte Dr. Gülsüner hinzu.

"Wir freuen uns über den medizinischen Wert, den Produkte von Roche wie das NimbleGen Sequence-Capture-System bieten, das Forschern hier geholfen hat, wieder ein ungelöstes Rätsel im Bereich der Erbkrankheiten zu lösen.", sagte Dr. Frank Pitzer, Geschäftsführer von Roche NimbleGen. "Wir glauben, dass ähnliche Studien wie die von Prof. Tayfun Özçelik uns beim besseren Verständnis der Ursachen vieler genetisch bedingter Krankheiten helfen und so hoffentlich zu Durchbrüchen in Diagnostik und Therapie dieser Krankheiten führen können."

Weitere Informationen über Roche NimbleGen finden Sie im Internet auf www.nimblegen.com.