Der Auslöser von CF steckt in den Genen
Bei der Cystischen Fibrose (CF, Mukoviszidose) handelt es sich um eine angeborene Stoffwechselerkrankung. Sie wird von den Eltern über Gene vererbt und ist damit eine genetisch bedingte Erbkrankheit. Demnach ist sie auch nicht ansteckend.
Gene
Gene sind DNA-Abschnitte, also Teile unseres Erbmaterials, die den Bauplan für unseren Körper enthalten. Jede Person besitzt zwei Kopien eines Gens. Es wird jeweils eine Kopie von jedem Elternteil an das Kind vererbt.
Gene liefern Informationen über physische Eigenschaften des Körpers wie Haar- oder Augenfarbe. Darüber hinaus enthalten sie Anleitungen für die Herstellung von Proteinen, die Bausteine des Organismus, die den Aufbau und die Funktion des Körpers steuern.
Mutationen
Gene können auch von Veränderungen, sogenannten Mutationen, betroffen sein. Diese Mutationen beeinträchtigen die Funktionsweise der Gene, wodurch diese defekt werden und nicht mehr normal funktionieren.
CF wird durch die Mutation eines spezifischen Gens verursacht, nämlich des CFTR-Gens. Es steuert die Produktion eines Proteins, bezeichnet als «Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR)». Das für den Gendefekt verantwortliche Gen wurde in Anlehnung an die englische Bezeichnung der Erkrankung «cystic fibrosis (CF)» benannt.
Es werden zwei Kopien des CFTR-Gens, jeweils eine von jedem Elternteil, weitervererbt
Die Vererbung der jeweiligen Kopien geschieht zufällig.
- Ist nur eine Kopie des CFTR-Gens von einer Mutation (Veränderung) betroffen, ist man zwar Merkmalsträger, leidet jedoch selbst nicht unter CF. Allerdings kann das CF-verursachende Gen weitervererbt werden. Sind beide Elternteile Erbträger, besteht eine Wahrscheinlichkeit von 25 %, dass ein Kind mit CF geboren wird. Dies gilt für alle Kinder dieser Eltern.
- Erhält das Kind von beiden Eltern das mutierte CFTR-Gen, erkrankt es an CF.
Weltweit sind geschätzt über 100’000 Menschen von Cystischer Fibrose betroffen.
Vererbung
Gene haben unterschiedliche Varianten («Allele»). So können CFTR-Gene beispielsweise als «normal» oder «mutiert» charakterisiert werden.
Im Fall, dass beide Elternteile eine CF-verursachende Mutation des CFTR-Gens in sich tragen, existieren vier unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten in der Vererbung:
- Wenn ein verändertes («mutiertes») CFTR-Gen, also eine CF-verursachende Mutation auf einem Allel, zufällig jeweils von beiden Eltern an das Kind vererbt wird, so hat das Kind Cystische Fibrose (siehe Bild links unten).
- Wird von der Mutter ein krankes und vom Vater ein normales CFTR-Gen vererbt, ist das Kind Träger, leidet allerdings nicht an CF (siehe Bild Mitte).
- Wenn das Kind von der Mutter ein gesundes und vom Vater ein mutiertes CFTR-Gen erbt, ist das Kind lediglich Träger und nicht von CF betroffen (siehe Bild Mitte).
- Tritt der Fall ein, dass das Kind von beiden Elternteilen ein gesundes CFTR-Gen erbt, ist das Kind weder Träger noch leidet es an CF (siehe Bild rechts unten).
Mutationen des CFTR-Gens
Nicht jeder Mensch mit CF ist von denselben Mutationen (Veränderungen) des CFTR-Gens betroffen. Mittlerweile ist bekannt, dass über 2000 verschiedene Mutationen existieren, wobei allerdings nur 10 % davon CF auslösen. Der Schweregrad und Krankheitsverlauf der Cystischen Fibrose sind abhängig von der Art der Mutation und fallen dementsprechend unterschiedlich stark aus.
Jeder CF-Betroffene besitzt zwei Mutationen des CFTR-Gens, jeweils eine von der Mutter und eine vom Vater. Weisen beide Kopien des Gens dieselbe Veränderung auf, ist die Person homozygot. Sind diese jedoch unterschiedlich, so werden Menschen mit CF als heterozygot bezeichnet.
Die fünf häufigsten CFTR-Genmutationen weltweit lauten:
- F508del
- G542X
- G551D
- N1303K
- R117H
Die hierbei am häufigsten vorkommende Mutation des CFTR-Gens ist F508del. Bei ca. zwei Drittel aller CF-verursachenden Mutationen weltweit handelt es sich um eine F508del-Mutation.
Danach folgen die Mutationen G542X, G551D, N1303K und R117H, die eine weltweite Häufigkeit von 1 bis 2,5 % aufweisen.
Ermittlung des CF-Genotyps
Durch ein spezielles Verfahren, auch Genotypisierung genannt, kann festgestellt werden, welche Mutationen im CFTR-Gen (Genotyp) vorherrschen. Diese spezifischen Kombinationen aus CF-verursachenden Mutationen werden als Genotyp bezeichnet und bestimmen den Schweregrad der Erkrankung sowie die Organe, die von der Cystischen Fibrose am stärksten betroffen sind.
Durch die Genotypisierung können die individuell vorliegenden CFTR-Genmutationen identifiziert werden – ein entscheidender Schritt im Behandlungsverlauf, denn deren Kenntnis stellt die Voraussetzung für eine mutationsspezifische Therapie oder eine Studienteilnahme dar.
Die Genotypisierung erfolgt im Regelfall mittels Rachenabstrich oder einer Untersuchung von Blutproben. Anschliessend wird die daraus gewonnene DNA in ein Labor geschickt und ausgewertet.
Ein Beispiel für den Genotyp eines homozygoten Menschen mit CF wäre F508del/F508del, wohingegen jener einer heterozygoten Person mit Mukoviszidose F508del/R117H lauten könnte.
Gene:
Gene sind DNA-Abschnitte und liefern Informationen über physische Eigenschaften, Aufbau und Funktion des Körpers. Jeder Mensch besitzt zwei Kopien eines Gens, wovon jeweils eine Kopie von jedem Elternteil an das Kind vererbt wird.
Mutationen:
Gene können auch verändert, also mutiert sein. Diese Mutationen beeinträchtigen die normale Funktionsweise der Gene, sodass diese defekt sind.
CFTR-Gen:
Der Zustand des CFTR-Gens (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) entscheidet, ob ein Mensch Cystische Fibrose hat.
Genotypisierung:
Es existieren über 2000 verschiedene Mutationen des CFTR-Gens. Anhand einer Genotypisierung kann die genaue Mutation des Gens bestimmt werden. Die Kombination aus den individuell vorliegenden CFTR-Genmutationen wird auch als Genotyp bezeichnet. Es ist wichtig, diesen zu kennen, da er die mutationsspezifische Therapie wesentlich beeinflusst.
