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Neue Studie soll helfen, genaue microRNA-Biomarker für die Früherkennung und Behandlung von Diabetes zu identifizieren

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Diabetes betrifft Millionen von Menschen auf der ganzen Welt und ist durch einen zu hohen Blutzuckerspiegel gekennzeichnet, der im Blutkreislauf zirkuliert. Anhaltend hohe Blutzuckerwerte können zu Herz- und Nierenerkrankungen sowie zum Verlust des Sehvermögens führen. Diabetes ist derzeit nicht heilbar, doch können Behandlung und Änderung der Lebensweise den Patienten helfen, ihre Krankheit in den Griff zu bekommen. Etwa 90-95 % aller Diabetiker haben Typ-2-Diabetes, bei dem der Körper entweder nicht genügend Insulin produziert und/oder nicht in der Lage ist, Insulin richtig zu verwenden.

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Die Inselzellen der Bauchspeicheldrüse, die Hormone produzieren, produzieren bei Diabetikern nicht genügend Insulin, um den Blutzucker zu kontrollieren. Deshalb ist das Verständnis der grundlegenden Biologie der Pankreasinseln für die menschliche Gesundheit wichtig.

In den vergangenen zwei Jahrzehnten haben Forscher Studien mit Tier- oder Zellmodellen durchgeführt, die nahelegen, dass bestimmte kleine RNA-Moleküle, so genannte microRNAs, die an der Steuerung der An- und Abschaltung von Genen in Zellen beteiligt sind, dazu beitragen könnten, dass sich die Bauchspeicheldrüseninseln normal entwickeln und funktionieren. Die spezifische Rolle dieser microRNAs in menschlichen Pankreasinseln war jedoch bisher nur unzureichend charakterisiert. Nun hat eine neue groß angelegte genetische Analyse eine Reihe von microRNAs in Pankreasinseln identifiziert, die stark mit Typ-2-Diabetes assoziiert sind.

In der Studie, die zum Teil von Wissenschaftlern des National Human Genome Research Institute (NHGRI, Bethesda, MD, USA) geleitet wurde, verwendeten die Forscher die DNA-Sequenzierung der nächsten Generation, eine schnelle und durchsatzstarke Methode zur Sequenzierung von Nukleinsäuren (wie DNA und RNA), um microRNAs in über 60 Proben menschlicher Pankreasinseln zu analysieren. Die Forscher fanden spezifische microRNAs, die sich bei Menschen mit Typ-2-Diabetes unterscheiden und eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Krankheitsverlaufs oder bei der künftigen Entwicklung von Arzneimitteltherapien spielen könnten. Außerdem fand das Team genomische Varianten, die mit der Menge (oder dem Expressionsniveau) bestimmter microRNAs in der Zelle in Verbindung stehen. Diese genomischen Varianten könnten die bei verschiedenen Menschen beobachteten Unterschiede in der Menge bestimmter microRNAs erklären. Eine dieser Genomvarianten wurde in einer Genomregion gefunden, von der bekannt ist, dass sie mit einem höheren Risiko für Typ-2-Diabetes in Verbindung steht, was den Forschern Hinweise auf die Entwicklung von Typ-2-Diabetes geben könnte.

"Diese Studie stellt die bisher größte auf Sequenzierung basierende Analyse der microRNA-Expression in menschlichen Pankreasinseln dar", sagte Francis Collins, M.D., Ph.D., leitender Forscher im Center for Precision Health Research im Intramural Research Program des NHGRI und Hauptautor der Studie. "Die Ergebnisse dieser Studie bilden die Grundlage für das Verständnis, wie microRNAs die Genexpression in den Pankreasinseln fein abstimmen und welche Auswirkungen dies auf Diabetes hat."

"Auf der Grundlage dieser Arbeit und aufbauend auf früheren Studien hoffen wir, eines Tages in der Lage zu sein, genaue microRNA-Biomarker für die Früherkennung und Behandlung von Diabetes zu identifizieren und die Ergebnisse für Patienten in der Zukunft zu verbessern", fügte Henry Taylor, Doktorand an der Universität Cambridge, NIH Oxford-Cambridge-Stipendiat und Erstautor der Studie, hinzu.