[30.08.2012] Am 1. September beginnt eine neue Ära der Genomforschung: Dann startet das deutsche Epigenom-Programm (DEEP), das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Die Epigenetik erforscht, wie Gene in Zellen programmiert werden, wie nachhaltig Programme sind und welchen Einfluss die Umwelt hat. Prof. Dr. Bernhard Horsthemke, Direktor am Institut für Humangenetik am Universitätsklinikum Essen der Universität Duisburg-Essen (UDE), ist Mitglied des DEEP-Lenkungsausschusses. Insgesamt sind 21 Forschergruppen aus ganz Deutschland an DEEP beteiligt.

„Die Entschlüsselung des menschlichen Genoms im Jahr 2003 hat wesentlich zum Verständnis unseres genetischen Erbes und der Entstehung von Krankheiten beigetragen. Zugleich weiß man noch immer wenig darüber, wie die genetische Information in einer Zelle während ihrer Entwicklung genutzt und wie diese Nutzung durch äußere Faktoren beeinflusst wird“, erläutert Prof. Dr. Bernhard Horsthemke. DEEP soll dazu beitragen, diese Wissenslücke zu schließen. Die Kenntnis epigenetischer Markierungen wird Auskunft darüber geben, wie etwa die Lebensführung, zum Beispiel durch die Ernährung, bestimmte Genfunktionen in betroffenen Zellen dauerhaft ändert. Die Epigenomik hat daher eine große Bedeutung für gesundheitspolitische Fragen sowohl im Hinblick auf zukünftige Therapieansätze, aber auch im Bereich der Prävention. Veränderte epigenetische Muster wurden inzwischen bereits bei vielen Erkrankungen nachgewiesen. „Das Wissen um diese zusätzlich zu den Genen existierenden Markierungen wird zu vollkommen neuartigen Einsichten in die zellspezifischen Programme gesunder und kranker, alter und junger Zellen führen“, so Prof. Dr. Bernhard Horsthemke.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung stellt in den kommenden fünf Jahren insgesamt 16 Millionen Euro Fördermittel zur Verfügung. Rund 1,5 Millionen Euro davon fließen im Projektzeitraum nach Essen. Prof. Dr. Bernhard Horsthemke: „Die erfolgreiche Einwerbung dieses Projekts wäre ohne die jahrzehntelange Expertise der Essener Humangenetik auf dem Gebiet der DNA-Methylierung sowie die Investitionen unserer Fakultät in die Hochdurchsatzsequenzierung und die Genominformatik nicht möglich gewesen.“

Die Gesamtkoordination des DEEP-Programmes erfolgt an der Universität des Saarlandes. Das Universitätsklinikum Essen ist neben Saarbrücken einer von zwei Standorten, an denen sogenannte genomweite DNA-Methylierungskarten erstellt werden. Die in Essen untersuchten Zelltypen umfassen u.a. kleine und große Zellen des Fettgewebes, sogenannte Adipozyten, aus Bauch- und Unterhautfettgewebe von schlanken und übergewichtigen Menschen sowie Zellen des Immunsystems (Monozyten) und Fresszellen der Immunabwehr im Fettgewebe (Fettgewebsmakrophagen). Über diese reinen Kartierungsarbeiten hinaus werden auch klinisch-wissenschaftliche Ziele in Essen verfolgt, hier insbesondere die Aufklärung der epigenetischen Grundlagen der Adipozytenvermehrung und ihres Wachstums sowie der Bildung von Fettgewebsmakrophagen bei Übergewicht.

Das Epigenom-Programm DEEP ist die deutsche Beteiligung am weltweit koordinierten „International Human Epigenome Consortium“ (IHEC). Die Wissenschaftler des deutschen DEEP Programms werden epigenetische Markierungen von insgesamt 70 ausgesuchten menschlichen Zelltypen erstellen. Im Fokus stehen dabei solche Zellen, die bei Stoffwechsel- und Entzündungskrankheiten - wie krankhaftem Übergewicht und rheumatischer Arthritis - eine Rolle spielen. Die systematische Kartierung wird den Forschern neue Einblicke geben, wie sich Zellen im Verlauf der Erkrankung verändern und wie veränderte biochemische Regulations- und Kommunikationsstörungen zur Krankheit beitragen. Hierzu werden die epigenomischen Karten gesunder und kranker Zellen verglichen.

Redaktion: Burkhard Büscher, Tel. 0201/723-2115, burkhard.buescher@uk-essen.de