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Die Daten liegen auf der Straße

Neue Denkanstöße, wie HDL-Cholesterin die Nierenfunktion beeinflusst, liefert die Sektion für Genetische Epidemiologie (Direktor: Univ.-Prof. Dr. Florian Kronenberg.) Zu den neuen Erkenntnissen sind die Innsbrucker WissenschafterInnen durch die Analyse von frei zugänglichen klinischen Daten gekommen. Die Nutzung freier Daten wird mehr und mehr zu einer unverzichtbaren Werkzeugkiste internationaler Forschung, die jedem offen steht. „Man muss nur hineingreifen“, erklärt Univ.-Prof. Kronenberg.

Anfang Januar 2016 hat eine amerikanische ForscherInnengruppe im renommierten „Nature Communications“ einen Zusammenhang zwischen niedrigen HDL-Cholesterinkonzentrationen und einer Verschlechterung der Nierenfunktion beschrieben. Die Ergebnisse beruhen auf einer langjährigen Beobachtungsstudie mit 2 Millionen Menschen. Der Direktor der Innsbrucker Sektion für Genetische Epidemiologie, Florian Kronenberg, verfasste zu dieser Studie ein begleitendes Editorial im Forschungsjournal „Kidney International“. Darin wies der Experte auf die Vor- und Nachteile von Beobachtungsstudien im HDL-Cholesterin-Feld hin, vor allem im Zusammenhang von HDL-Cholesterin und koronarer Herzkrankheit. „Ich versuchte damals, die Limitationen dieses Studientyps hervorzuheben und zeigte Lösungsansätze mit Hilfe genetisch-epidemiologischer Methoden auf, damit sich das Feld nicht jahrelang in einer Sackgasse verläuft“, meint Florian Kronenberg. Damals schlug er vor, dass man doch nachsehen könnte, ob genetische Varianten, die einen Einfluss auf HDL-Cholesterin-Konzentrationen haben, auch einen Einfluss auf die Nierenfunktion zeigen. Die Idee dahinter ist eigentlich sehr einfach: Die für diese Analyse notwendige Methode wird als „Mendelian Randomization“ bezeichnet und war erstmals vom früheren Innsbrucker Humangenetiker Univ.-Prof. Dr. Gerd Utermann Anfang der 1990iger zum Einsatz gebracht worden. Bei der Empfängnis wird nach dem Zufallsprinzip festgelegt, welche genetischen Varianten jemand von seinen Eltern vererbt bekommt. „Wenn nun jemand besonders viele Genvarianten erbt, die mit niedrigen HDL-Cholesterin-Konzentrationen einhergehen, dann sollte diese Person auch eine schlechtere Nierenfunktion haben – falls der Zusammenhang von dem amerikanischen Forschungskonsortium aufgezeigte Zusammenhang in der Beobachtungsstudien stimmt“, erklärt Mag. Stefan Coassin PhD. Der Forscher der Sektion für Genetische Epidemiologie hat zusammen mit seiner Kollegin Salome Mack M. Sc. als Erstautor der nachfolgenden Studie fungiert, die kürzlich in „Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology“ veröffentlicht worden ist.

Die Daten sind frei verfügbar
Die im Editorial von Kronenberg vorgeschlagenen Zusammenhänge konnten rasch überprüft werden, da umfassende Datenquellen aus dem Bereich der Lipide und der Nierenfunktion mittlerweile öffentlich zugänglich sind. Damit stand den Innsbrucker WissenschafterInnen umfangreiches klinisches Datenmaterial zur Verfügung: Das „Global Lipids Genetics Consortium“ hatte bereits vor wenigen Jahren die Einzelergebnisse von ca. 2.5 Millionen Single Nucleotide Polymorphismen (SNPs) und deren Zusammenhang mit Lipiden wie HDL-Cholesterin in mehr als 188.000 Studienteilnehmern im Internet veröffentlicht. Das „Chronic Kidney Disease Genetics Consortium“, an dem auch die Innsbrucker Sektion für Genetische Epidemiologie mitarbeitet, hatte Anfang 2016 ebenfalls die Daten dieser 2.5 Millionen SNPs in Zusammenhang mit Nierenfunktion in mehr als 133.000 Menschen frei zugänglich gemacht. „Wir erwarteten nun zu sehen, dass die 68 SNPs, die mit niedrigem HDL-Cholesterin in Zusammenhang gebracht wurden, auch mit schlechterer Nierenfunktion in Zusammenhang stehen“, sagt Assoz. Prof.in Priv.-Doz.in Dr.in Claudia Lamina. Die Forscherin an der Sektion für Genetische Epidemiologie war gemeinsam mit Salome Mack für die statistischen Auswertungen zuständig. Durch Anwendung neuester statistischer Verfahren wurde es möglich, diese Erwartungen zu überprüfen.

Erwartungen und Überraschungen
„Spannend war, dass wir zuerst einmal mehr ‚HDL-SNPs‘ als rein zufällig mit der Nierenfunktion in Zusammenhang bringen konnten. Überraschend war jedoch, dass vor allem SNPs in jenen Genen, die am stärksten mit dem HDL-Cholesterinspiegel in Zusammenhang stehen, nicht mit der Nierenfunktion assoziiert waren und SNPs in den Genen, welche starke Effekte auf die Nierenfunktion zeigten eher einen geringen Effekt auf den HDL-Cholesterinspiegel hatten“ fasst Salome Mack die Ergebnisse zusammen. Man muss daher davon ausgehen, dass der zwischen HDL-Cholesterin und Nierenfunktion beobachtete Zusammenhang nicht durch das Cholesterin im HDL-Partikel verursacht wird. Stefan Coassin meint dazu: „Das HDL-Partikel ist hochkomplex und besteht aus mehr als 80 Proteinen, einiger hundert Lipidspezies und ein Dutzend micro-RNAs. Die Funktionalität dieses Paketes auf die Messung des Cholesterins in diesem Paket reduzieren zu wollen, ist sicherlich zu kurz gegriffen.“

Ausblick
Dass zwischen HDL oder dessen Komponenten und der Nierenfunktion ein Zusammenhang besteht, ist für die Gruppe an der Innsbrucker Sektion für Genetische Epidemiologie sehr wahrscheinlich. Die wahren, funktionell „Schuldigen“ in diesem Konglomerat zu finden, wird allerdings viele Studien nach sich ziehen. „Was uns dieses Beispiel aber sehr schön zeigt, ist der Umstand, dass wir uns Daten, die frei verfügbar sind, zu Nutzen machen können und zwar für Fragestellungen, für die sie ursprünglich eigentlich nicht vorgesehen waren“, fasst Kronenberg zusammen und blickt positiv in die Zukunft: „Diesen Schatz der frei verfügbaren Daten werden wir mehr und mehr lernen zu nutzen, ohne dass zusätzliche Laborkosten anfallen.“

Publikationen:

Kronenberg F:  HDL-cholesterol on a rollercoaster: where will the ride end?  Kidney Int. 89:747-749, 2016.

Coassin S, Friedel S, Köttgen A, Lamina C, Kronenberg F:  Is High-Density Lipoprotein Cholesterol Causally Related to Kidney Function? Evidence From Genetic Epidemiological Studies.  Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 36:2252-2258, 2016.

Pattaro C, Teumer A, Gorski M, et al.: Genetic associations at 53 loci highlight cell types and biological pathways relevant for kidney function.  Nat. Commun.  7:10023, 2016.

Weitere Informationen:

Sektion für Genetische Epidemiologie 

(B. Hoffmann-Ammann)

© Medizinische Universität Innsbruck - Alle Rechte vorbehaltenMail an i-master - Publiziert am: 18.1.2017, 09:28:00ximsTwitter LogoFacebook LogoInstagram LogoYoutube Logo