Genetik des Herzinfarktes und der Arteriosklerose – Neue Erkenntnisse durch genomweite Assoziationsstudien

Bei koronaren Herzerkrankungen und beim Herzinfarkt handelt es sich um sogenannte „komplexe Erkrankungen“, die sowohl durch genetische als auch durch umweltbedingte Faktoren verursacht werden. Die Entschlüsselung der genetischen Faktoren gestaltete sich in der Vergangenheit als äußerst schwierig, da die zur Verfügung stehenden Techniken nur die Analyse von Kandidatengenen zuließen. Diese potenziell für die Erkrankung wichtigen Gene zeigten jedoch keinen stabilen, in mehreren Populationen wiederholbaren Zusammenhang (Assoziation) mit der Erkrankung. Durch die vor kurzem auch für die Genetik entwickelte „Chiptechnologie“ können auf engstem Raum bis zu eine Million DNA-Varianten über das gesamte Genom einer Person (Gesamt-DNA einer Person in einer Zelle) in relativ kurzer Zeit und mit Kosten unter 300 Euro analysiert werden. Dieser „genomweite“ Ansatz erlaubte die Identifikation von verschiedenen genetischen Lozi, die mit koronarer Herzerkrankung oder Herzinfarkt assoziiert sind. Diese Ergebnisse wurden mithilfe von multinationalen Herzinfarkt-Meta-Analysekonsortien erzielt.

Die stärkste Assoziation wurde in einer Chromosomenregion 9p21.3 gefunden, in der nur wenige Gene bekannt waren. Noch überraschender war, dass die meisten DNA-Regionen, die mit einem erhöhten Risiko für Herzinfarkt assoziiert waren, nicht in Genen für traditionelle Risikofaktoren wie zum Beispiel LDL-Cholesterol lagen.

Alle bisher identifizierten Risikovarianten beinhalten ein relativ niedriges Risiko für Herzinfarkt, mit einer Risikoerhöhung von 10–25 % pro DNA Risikovariante (Allel). Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass unser bisheriges Verständnis der Pathophysiologie von koronaren Herzerkrankungen noch große Lücken aufweist.

Coronary heart diseases and myocardial infarction are considered to be „complex diseases“ which may be triggered by genetic as well as by environmental factors. Decoding the genetic factors was most difficult in the past, since the available techniques merely enabled analysis of candidate genes, whereas these potentially important genes – as far as the disease was concerned – did not reveal any stable link-up (repeatable in different populations) (association) with the disease. However, it recently became possible – thanks to „chip technology“ developed also for genetics – to analyse relatively quickly and at a cost below 300 Euros, up to one million DNA variants of the entire genome of a person (total DNA of one person in one cell). This „genome-wide“ approach enabled identification of various genetic loci associated with coronary heart disease. These results were obtained by means of multinational meta-analytical myocardial infarction consorts.

Closest association was found in a chromosomal region 9p21.3 in which only few genes were known. Even more surprising was the fact that most DNA regions associated with an increased myocardial infarction risk were not positioned in genes for traditional risk factors such as, for instance, LDL cholesterol.

All risk variants identified to date represent a relatively low risk for myocardial infarction with a risk increase of 10–25 % per DNA risk variant (allelic gene). These results allow us to conclude that our present understanding of the pathophysiology of coronary heart diseases is still largely incomplete.

Key words

Genetics - myocardial infarction - genome-wide association studies - novel risk regions

Literatur

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