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Mit Zebrafischen den genetischen Ursachen von Kinder-Epilepsie auf der Spur: LCSB-Forscher entdecken ein Gen, das nach einer spezifischen Mutation für den Ausbruch des Dravet-Syndroms verantwortlich ist, einer seltenen Form von Epilepsie bei Kindern.

Das luxemburgische LCSB (Luxembourg Centre for Systems Biomedicine) der Universität Luxemburg hat in einem europäischen Konsortium maßgeblich an der Entdeckung dieses Epilepsie-Gens mitgewirkt.

Das Gen trägt die wissenschaftliche Bezeichnung CHD2. Im Rahmen des Projekts entwickelte LCSB-Wissenschaftler Dr. Alex Crawford – in enger Zusammenarbeit mit Zebrafischexperten von der belgischen Universität Löwen (KU Leuven) – eine spezielle Zucht von Zebrafischen: Die Forscher schalteten bei den Fischen mit gentechnischen Methoden das CHD2-Gen ab. An den Larven der Fische konnten Crawford und das Team von KU Leuven nachweisen, dass der Ausfall des CHD2-Gens tatsächlich ein Auslöser für das Dravet-Syndrom ist.

Mögliche therapeutische Wirkstoffe?

Von weiteren Studien an den Zebrafischen erhoffen sich die Forscher Hinweise auf mögliche therapeutische Wirkstoffe gegen die bisher als unheilbar geltende Epilepsie-Form.

Was ist das Dravet-Syndrom?

Das Dravet-Syndrom tritt bei Kleinkindern auf und hat oft eine geistige Behinderung zur Folge. Begleitet werden die Epilepsie-Anfälle von hohem Fieber. Bei 80 Prozent der jungen Patienten konnten Wissenschaftler bereits eine genetische Ursache feststellen. Bei den restlichen 20 Prozent standen die Ärzte vor einem Rätsel.

Hier Abhilfe zu schaffen, ist eines der Ziele des EuroEPINOMICS RES-Konsortiums (RES steht für „Rare Epileptic Syndroms“: seltene epileptische Krankheiten). In ihm haben sich Kliniker und Grundlagenwissenschaftler zusammengeschlossen, die die genetischen Ursachen der Epilepsie und mögliche neue Therapiemethoden erforschen. Ein EuroEPINOMICS-Partner ist das LCSB.

Vorgehensweise der Forscher

In einem ersten Schritt untersuchten die Forscher das Erbmaterial von neun Dravet-Patienten, bei denen die Krankheitsursache nicht auf bekannte genetische Defekte zurückgeführt werden konnte. Dabei kam eine neue Untersuchungsmethode, das so genannte Trios-Exom-Sequenzierung, zum Einsatz. Mit ihr können Wissenschaftler die DNA auf spontane, also nicht vererbte Mutationen hin analysieren.

Im CHD2-Gen wurden sie bei zwei der neun Patienten fündig. Da die Trefferzahl sehr klein ist, musste geklärt werden, ob die CHD2-Mutation tatsächlich ein Auslöser des Dravet-Syndroms ist. Dazu legten die Forscher mit einer als Antisense-Knockdown bezeichneten Methode bei Zebrafischen das CHD2-Gen still.

An den Fischlarven untersuchten sie mit hochempfindlichen Messmethoden die Nervenströme – und diagnostizierten das Dravet-Syndrom. Der Nachweis war erbracht.

Zebrafische vielversprechend - langfristiges Ziel: Erkenntnisse auch auf Parkinson-Krankheit anwenden

„Wir haben am LCSB erst vor kurzem begonnen, mit Zebrafischen als wissenschaftlichem Untersuchungsobjekt zu arbeiten“, sagt Alex Crawford. Die Ergebnisse des Projekts zeigen aber schon jetzt die Leistungsfähigkeit dieses Ansatzes: „Die Tiere legen regelmäßig sehr viele Eier. Aus ihnen schlüpfen mikroskopisch kleine Larven, an denen man nach wenigen Tagen ein komplexes Nervensystem auf Krankheitsmechanismen wie etwa bei Epilepsie untersuchen kann“, so Crawford.

Die langfristige Perspektive, die sich aus dem Projekt ergibt, beschreibt der Direktor des LCSB, Prof. Dr. Rudi Balling: „Die Zebrafische kommen nun zum Einsatz, um nach Wirkstoffen gegen das Dravet-Syndrom zu suchen. Da die Zebrafische für die Untersuchung von Erkrankungen des Gehirns gut geeignet sind, werden wir sie aber auch verstärkt für die Analyse unseres zentralen Forschungsthemas einsetzen: der Parkinson-Erkrankung. Denn auch dort wissen wir nach wie vor viel zu wenig über mögliche Therapieformen, mit denen Parkinson ursächlich behandelt werden kann.“

Autor: Uni Luxembourg
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