Ecce Homo

99,9% der menschlichen Gene sind allen Menschen gemeinsam

Der Mensch wird immer mehr zum gläsernen Wesen. Nach der ersten groben Entzifferung des Genoms vor vier Jahren werden fast täglich neue Erkenntnisse über unser Erbgut veröffentlicht. Jetzt ist es einem internationalen Konsortium von Wissenschaftlern gelungen, einen ersten Atlas der genetischen Differenzen unter Menschen vorzulegen. Diese kleinen Unterschiede in den Genen sind wichtig, sie definieren nicht nur die individuelle Vielfalt des Homo sapiens sapiens, sondern bestimmen auch Dispositionen für Krankheiten. Ihre Entdeckung soll künftig die Entwicklung neuer, individuell abgestimmter Behandlungsmethoden ermöglichen.

In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature stellt das International Hap Map Consortium seinen Katalog der Variationen im menschlichen Erbgut vor. Den Artikel "A haplotype map of the human genome" unterzeichneten mehr als 200 Wissenschaftler aus Kanada, China, Japan, Nigeria, Großbritannien und den USA, die an dem Projekt mitgearbeitet haben.

(Bild: Nature)

Jeder Mensch teilt mit jedem anderen auf der Welt 99,9 Prozent seiner Gene. Der winzige Unterschied von 0,1 Prozent ist ausschlaggebend für alle Unterschiede zwischen uns und bestimmt auch über die Anfälligkeiten für bestimmte Krankheiten. Ebenso entscheidend ist dieser kleine Unterschied nach Auffassung der Genetiker zudem für die Empfindlichkeit gegenüber Therapien, speziell Medikamenten. Das Hap-Map-Konsortium hat es sich zum Ziel gesetzt, möglichst viele dieser Erbabweichungen aufzuspüren, um die genetische Disposition von Volkskrankheiten wie Asthma, Diabetes, Krebs oder Herzleiden einzugrenzen.

Viele kleine Unterschiede mit großen Folgen

Winzige Unterschiede in der DNS-Sequenz unterscheiden einen Menschen vom anderen. Genetischen Variationen auf nur einem der stets doppelt vorhandenen Chromosomen werden durch so genannte Haplotypen beschrieben. Die Analyse dieser spezifischen Kombinationen genetischer Varianten ist ein zentrales Thema der internationalen Genomforschung, vor allem um Krankheitsgene zu identifizieren. Die entsprechenden Gene treten in enger räumlicher Nähe zueinander auf, die Erbinformation wird als intakter Block (also verschiedene Variationen zusammen) weitergegeben (Blockstruktur des menschlichen Genoms: Ein Organisationsprinzip der genetischen Variabilität).

Veränderungen eines Nukleotids, des kleinsten Bausteins von Nukleinsäuren im genetischen Code, werden von Genetikern als SNP (gesprochen "Snip") bezeichnet, die Kurzform für Single Nucleotide Polymorphism (in Deutsch auch Einzelbasenpolymorphismen). Um diese Bezeichnung zu erhalten, darf es sich nicht um eine einmalige Punktmutation handeln, sondern diese Variation muss bei mindestens einem Prozent der menschlichen Bevölkerung auftreten (SNP Fact Sheet).

2001, als die Entzifferung des menschlichen Genoms verkündet wurde (Sequenzen des menschlichen Genoms veröffentlicht), waren erst rund eine Million dieser winzigen Genabweichungen erfasst (Personalisierte (Gen)Medizin). Vermutlich gibt es insgesamt ungefähr zehn Millionen dieser Polymorphismen, von denen heute – auch Dank des seit 2002 laufenden Hap-Map-Projekts – mehr als acht Millionen bekannt sind.

Jetzt präsentieren die Wissenschaftler des Konsortiums ihren Katalog mit mehr als einer Million der am weitesten verbreiteten Single Nucleotide Polymorphisms, die sich zusammen in Haplotypen gruppieren und in dieser "Nachbarschaft" zusammen vererbt werden. Solche Haplotypen kommen in allen menschlichen Populationen vor – allerdings mit unterschiedlicher Häufigkeit, wie vergangene Studien zeigten. Die Forscher vom Hap-Map-Projekt untersuchten deshalb das Erbgut von 269 Freiwilligen aus verschiedenen Ländern und Erdteilen, um deren SNPs zu identifizieren. Es handelte sich um 90 Yoruba aus Nigeria, 45 Han-Chinesen aus Peking, 44 Japaner aus Tokio und 90 US-Amerikaner aus Utah, deren Vorfahren aus Mittel- und Nordeuropa stammen.

Für das Hap-Map-Konsortium ist mit dem veröffentlichten Bericht die erste Phase des Projekts abgeschlossen, in der konkreten Arbeit ist die zweite Phase schon weit fortgeschritten, viele weitere genetische Unterschiede bereits erforscht. Jede neue Erkenntnis wird sofort in die für alle interessierten Genetiker frei zugängliche Datenbank eingespeist. Immer mehr Forscher nutzen diese Daten. Beim gerade stattfindenden jährlichen Meeting der American Society of Human Genetics in Salt Lake City werden mehr als 70 Papers präsentiert, die sich auf Hap-Map-Informationen beziehen.

Vor allem für die Erforschung von Krankheiten, neuen Therapien und Arzneien sollen die Daten künftig dienen. Allerdings ist die klinische Anwendbarkeit noch reine Zukunftsmusik, bisher handelt es sich um reine Erforschung des menschlichen Erbguts. Die Genetiker hoffen auf Umsetzungen in Form personalisierter Medizin, aber das ist bislang noch reine Utopie.

http://www.heise.de/tp/artikel/21/21222/1.html