COPD: „Profiling“ des Erbguts von Lungenzellen zeigt neue Behandlungsansätze auf

Die Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist durch andauernde Entzündungen, fortschreitende Verengung der Atemwege und die Zerstörung der Lungenbläschen gekennzeichnet. Als Ursache für diese Symptome gilt, dass die Funktion bestimmter Zellen in der Lunge, der Lungenfibroblasten, gestört ist. DZL-Wissenschaftlerin Dr. Maria Llamazares-Prada hat zusammen mit deutschen und britischen Wissenschaftlern chemische Veränderungen im Erbgut der Fibroblasten von COPD-Patienten und damit neue mögliche Angriffspunkte für die Behandlung von COPD identifiziert. Es handelt sich dabei um sogenannte epigenetische Veränderungen, die beeinflussen, ob ein Gen aktiv ist oder nicht.

„Wir wissen zum Beispiel, dass Rauchen – Hauptrisikofaktor für COPD – das Epigenom von Lungenzellen stark verändert. Wir wissen aber noch nicht, welche epigenetischen Veränderungen in Lungenfibroblasten im Krankheitsverlauf auftreten und wie diese Veränderungen abweichende Signalwege auslösen, die die gestörten Funktionen der Fibroblasten bei COPD antreiben", sagt Llamazares-Prada.

Gemeinsam mit ihren Kolleginnen und Kollegen haben Uwe Schwartz von der Universität Regensburg und Llamazares-Prada nun zum ersten Mal das Methylierungsmuster der DNA von COPD-Fibroblasten in verschiedenen Krankheitsstadien analysiert. Die Anheftung von Methylgruppen an die DNA ist der am besten untersuchte epigenetische Mechanismus.

Veränderungen erfolgen in einem frühen Krankheitsstadium

Die Forscherinnen und Forscher fanden heraus, dass signifikante Veränderungen des Methylierungsmusters schon in einer frühen Erkrankungsphase auftreten. Und zwar insbesondere in Bereichen des Genoms, über die Proteine die Aktivität verschiedener Gene beeinflussen.

Renata Z. Jurkowska, federführende Autorin der Studie, erklärt: „Unser Ziel war es, die Entwicklung neuer Diagnosestrategien für die COPD im Frühstadium zu unterstützen und außerdem Hinweise auf Gene mit potenziell krankheitstreibenden Eigenschaften zu finden. Um herauszufinden, welche Zielgene in den Lungenfibroblasten durch die von uns identifizierten Regulatoren in ihrer Aktivität gesteuert werden und welche spezifische Rolle sie bei Krankheitsentstehung spielen, ist nun weitere Forschung notwendig. Die Ergebnisse eröffnen ein neues Fenster zum Verständnis der epigenetischen Grundlagen der COPD und könnten zu innovativen Behandlungsansätzen für diese unheilbare Krankheit beitragen."

Quelle: DKFZ

Originalpublikation:

Schwartz U, Llamazares Prada M, Pohl ST, et al. High-resolution transcriptomic and epigenetic profiling identifies novel regulators of COPD [published online ahead of print, 2023 May 5]. EMBO J. 2023;e111272. doi: 10.15252/embj.2022111272