Genetik des Stotterns: Größte Studie aller Zeiten identifiziert 57 DNA-Regionen, die mit Sprachstörungen in Verbindung stehen

Die größte genetische Analyse des Stotterns hat dessen genetische Ursachen enthüllt und neuronale Risikopfade identifiziert. Die Studie, die am 28. Juli in der Fachzeitschrift Nature Genetics veröffentlicht wurde, nutzte Daten von mehr als einer Million Menschen, die sich bei 23andMe Inc. einem genetischen Test unterzogen hatten.

Die Ergebnisse weisen auf 57 verschiedene Genomloci hin, die mit Stottern in Zusammenhang stehen, und legen eine gemeinsame genetische Architektur für Stottern, Autismus, Depression und Musikalität nahe. Diese Erkenntnisse bilden die Grundlage für weitere Forschung, die zu einer früheren Erkennung oder therapeutischen Fortschritten in der Behandlung von Stottern führen könnte. Ein besseres Verständnis der Ursachen des Stotterns kann auch dazu beitragen, veraltete, stigmatisierende Ansichten, die in der Gesellschaft oft vorherrschen, zu überwinden.

Stottern – gekennzeichnet durch Wiederholungen von Silben und Wörtern, Dehnung von Lauten und Wortlücken – ist die häufigste Sprachstörung und betrifft weltweit über 400 Millionen Menschen, sagt Dr. Jennifer (Piper) Bilow, Direktorin des Vanderbilt Genetics Institute und Professorin für Medizin am Vanderbilt University Medical Center. Die Ursachen dieser häufigen Sprachstörung sind jedoch noch unklar.

„Niemand verstand wirklich, warum jemand stottert; es war ein komplettes Rätsel. Und das Gleiche gilt für die meisten Sprach- und Sprechstörungen. Sie sind kaum erforscht, weil sie in der Regel nicht zu einem Krankenhausaufenthalt führen, aber sie können enorme Auswirkungen auf die Lebensqualität der Betroffenen haben“, sagt Bilow, Inhaber des Robert A. Goodwin Jr., MD, Lehrstuhls für Medizin.

„Wir müssen die Risikofaktoren verstehen, die mit Sprach- und Sprechstörungen verbunden sind, damit wir die Kinder frühzeitig erkennen und ihnen bei Bedarf die entsprechende Hilfe zukommen lassen können.“

Junge Menschen, die stottern, berichten von vermehrtem Mobbing, verminderter Beteiligung am Unterricht und negativeren Lernerfahrungen. Stottern könne sich zudem negativ auf die Beschäftigungsmöglichkeiten und die Wahrnehmung der Arbeit sowie auf das psychische und soziale Wohlbefinden auswirken, fügt Bilow hinzu.

„Jahrhundertelang gab es Missverständnisse darüber, was Stottern verursacht – von Linkshändigkeit über Kindheitstraumata bis hin zu überfürsorglichen Müttern“, sagt Bilow. „Unsere Forschung zeigt, dass Stottern genetisch bedingt ist und nicht durch persönliche oder familiäre Schwächen oder Intelligenz.“

Bylow und ihre langjährige Mitarbeiterin Shelly Jo Kraft, Ph.D., Assistenzprofessorin für Sprach- und Sprechpathologie und Audiologie an der Wayne State University und Co-Autorin der Studie, begannen vor über zwei Jahrzehnten, die Genetik des Stotterns zu erforschen. Gemeinsam mit Kollegen auf der ganzen Welt sammelte Kraft im Rahmen des Internationalen Stotterprojekts Blut- und Speichelproben von über 1.800 stotternden Menschen. Das Projekt hatte jedoch nicht genügend Teilnehmer, um eine groß angelegte Genomstudie (GWAS) durchzuführen. Hier kam 23andMe ins Spiel.

„Ein Freund schickte mir ein Bild einer 23andMe-Umfrage. Eine der Fragen lautete: ‚Haben Sie schon einmal gestottert?‘ Ich dachte: ‚Oh mein Gott, wenn wir Zugang zu diesen Informationen bekämen, wäre das bahnbrechend‘“, sagt Bilow. Die Forscher bewarben sich und wurden für die Zusammenarbeit mit 23andMe ausgewählt. Sie analysierten Daten von 99.776 Fällen – Personen, die die Frage zum Stottern mit „Ja“ beantwortet hatten – und 1.023.243 Kontrollpersonen – Personen, die mit „Nein“ geantwortet hatten.

Stottern beginnt typischerweise im Alter zwischen zwei und fünf Jahren, und etwa 80 % der Kinder erholen sich von selbst, mit oder ohne Therapie. Jungen und Mädchen stottern zu Beginn etwa gleich häufig, Jungen stottern jedoch aufgrund geschlechtsspezifischer Unterschiede in der spontanen Genesung häufiger im Jugend- und Erwachsenenalter (Verhältnis etwa 4:1). Aufgrund dieser Geschlechtsunterschiede führten die Forscher eine GWAS-Analyse an acht nach Geschlecht und Ethnizität unterteilten Gruppen durch und fassten die Ergebnisse anschließend in einer Metaanalyse zusammen.

Sie identifizierten 57 einzigartige Genomloci, die 48 Genen entsprachen, die mit dem Stotternrisiko assoziiert sind. Die genetischen Signaturen unterschieden sich bei Männern und Frauen, was mit anhaltendem bzw. überwundenem Stottern zusammenhängen könnte, erklärt Bilow. Die Antwort „Ja“ auf die Frage nach Stottern bei Erwachsenen spiegelt wahrscheinlich das aktuelle Stottern bei Männern und die Erinnerung an Stottern bei Frauen wider, fügt sie hinzu.

Die Forscher erstellten außerdem einen polygenen Risiko-Score für Stottern auf Grundlage der GWAS-Ergebnisse und wendeten ihn auf Teilnehmer der klinischen Kohorte des International Stuttering Project und einer weiteren Kohorte mit selbstberichtetem Stottern (Add Health) an. Sie fanden heraus, dass der auf Basis genetischer Signale berechnete Risiko-Score bei Männern, nicht jedoch bei Frauen, Stottern sowohl bei Männern als auch bei Frauen in zwei unabhängigen Datensätzen vorhersagte.

„Es ist möglich, dass die Daten, die wir in den 23andMe-Daten bei Frauen messen, durch das Gedächtnis anders verzerrt werden als bei Männern, aber anhand der vorliegenden Daten können wir das nicht sagen“, sagt Bilow. „Wir hoffen, dass diese Ergebnisse zu weiteren, detaillierteren Studien zur Stotternheilung und den Auswirkungen des Geschlechts führen werden.“

Die Wissenschaftler untersuchten auch andere Merkmale, die zuvor mit den identifizierten Stottergenen in Verbindung gebracht wurden, und fanden Verbindungen zu neurologischen Merkmalen, Stoffwechselstörungen (Adipositas, endokrine und metabolische Merkmale), Herz-Kreislauf-Merkmalen und anderen.

Das bedeutendste genomische Signal, das mit Stottern bei Männern in Verbindung gebracht wird, sei das VRK2-Gen, das sich auch in einer GWAS zur Rhythmussynchronisation (selbstberichtete Fähigkeit, im Takt zu klatschen) und in einer Studie zum Sprachverlust bei Menschen mit Alzheimer-Krankheit als besonders bedeutsam erwiesen habe, sagt Bilow.

„Historisch betrachteten wir Musikalität, Sprache und Sprechen als drei getrennte Einheiten, aber diese Studien legen nahe, dass es eine gemeinsame genetische Grundlage geben könnte – die Gehirnarchitektur, die Musikalität, Sprache und Sprechen steuert, könnte Teil eines einzigen Pfades sein“, sagt sie.

„Auf biochemischer, molekularer und zellulärer Ebene zu verstehen, was uns als Spezies ausmacht – unsere Fähigkeit zur Kommunikation – ist unglaublich spannend, und wir hoffen, dass dies neue Forschungen zu diesem Gen und seiner Funktion im Gehirn anregen wird.“

Dr. Dillon Pruitt, Ph.D., Postdoc und Co-Autor der Studie, stottert selbst.

„Es gibt noch viele Fragen zum Stottern, und als Betroffener wollte ich zu dieser Forschung beitragen“, sagt er. „Unsere Forschung hat gezeigt, dass viele Gene letztendlich das Stotternrisiko beeinflussen. Wir hoffen, dieses Wissen nutzen zu können, um das Stigma des Stotterns abzubauen und vielleicht in Zukunft neue Behandlungsansätze zu entwickeln.“