Diagnose von multifaktoriellen Krankheiten

Viele phänotypische Merkmale eines Menschen werden von einer Vielzahl von Genen gesteuert. Jedes dieser Gene agiert unabhängig von den anderen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Individuum viele gleichwirkende Gene erhält, ist gering. Umweltfaktoren tragen in gewissem Maße zur Normalverteilung der Gene bei. In den meisten Fällen spiegelt die Variabilität phänotypischer Merkmale in einer Population das kombinierte Zusammenspiel von Genen und Umweltfaktoren wider. Es ist seit langem bekannt, dass es eine familiäre Prädisposition für viele Volkskrankheiten wie Arteriosklerose, koronare Herzkrankheit, Diabetes mellitus, bösartige Tumoren, Asthma bronchiale, Magengeschwüre, arterielle Hypertonie usw. gibt. Ihre genetische Komponente wird jedoch nicht gemäß den Mendelschen Gesetzen vererbt. Diese Krankheiten entstehen durch das Zusammenspiel mehrerer Gene mit zahlreichen Umweltfaktoren. Diese Art der Vererbung wird als multifaktoriell bezeichnet.

Multifaktorielle genetische Erkrankungen haben immer eine polygene Komponente, die aus einer Sequenz von Genen besteht, die kumulativ miteinander interagieren. Ein Mensch, der die entsprechende Kombination dieser Gene geerbt hat, überschreitet eine „Risikoschwelle“. Von diesem Punkt an bestimmt die Umweltkomponente, ob die Person die Krankheit entwickelt und wie schwer sie verläuft.

Die Variabilität der erblichen Veranlagung für Krankheiten beruht auf dem Phänomen des genetischen Polymorphismus. Gene, die in der Population durch mehrere Varianten – Allele – vertreten sind, werden als polymorph bezeichnet. Unterschiede zwischen Allelen desselben Gens bestehen in der Regel in geringfügigen Variationen seines genetischen Codes, die sich auf phänotypischer Ebene (bis hin zu klinischen Manifestationen) widerspiegeln können oder nicht. Bei einer ungünstigen Kombination bestimmter Allele kann das Risiko für die Entwicklung verschiedener Krankheiten steigen. Diese Assoziationen können entweder direkt sein, wenn der allelische Polymorphismus die Funktion des Gens beeinflusst, oder einen „Marker“-Charakter haben, d. h. sich als Ergebnis der Verknüpfung eines Allels mit einer ungünstigen Variante des wahren „Krankheitsgens“ manifestieren.

Polymorphismus von Nukleotidsequenzen findet sich in allen Strukturelementen des Genoms: Exonen, Intronen, regulatorischen Regionen usw. Variationen, die kodierende Genfragmente (Exonen) direkt beeinflussen und die Aminosäuresequenz ihrer Produkte beeinflussen, sind relativ selten. Die meisten Fälle von Polymorphismus äußern sich entweder im Austausch eines Nukleotids oder in der Variation der Anzahl sich wiederholender Fragmente.

Es ist zu beachten, dass die Datenlage zum Zusammenhang zwischen Erkrankungen und bestimmten genetischen Markern bei multifaktoriellen Erkrankungen derzeit sehr widersprüchlich ist.

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