Mechanistische Analysen zu Krankheits-korrelierten SNPs in ...

2.3 Identifikation genetischer Variation mittels genomweiter Assoziationsstudien
male haben [5].
Besonders bedeutsam ist das Auftreten genetischer Variationen in regulatorischen Regionen,
wie z.B. Enhancern und Promotoren, in Bindungsregionen etwa für Transkriptionsfaktoren
aber auch anderen regulatorischen Elementen, wie den untranslatierten Regionen
(UTRs) von mRNAs. Die Identifikation genetischer Variationen als Ursache von Erkrankungen
stellt einen wichtigen Anteil gegenwärtiger Forschungsbemühungen in der Genomforschung
und molekularen Medizin dar. Auf der einen Seite existieren monogenetische Erkrankungen,
die durch Variationen in einem einzelnen Gen verursacht werden. Als Beispiele
seien Chorea Huntington, zystische Fibrose, Typ-1-Diabetes, Marfan Syndrom und erblich
bedingter Brustkrebs genannt. Auf der anderen Seite stehen komplexe Erkrankungen, die
eher durch „weiche“ Formen genetischer Variationen, wie z.B. in nicht-kodierenden Bereichen
oder der Kopienzahl, beeinflussbar sind, da diese die Gendosis verändern und nicht
zu einem Verlust oder einer Veränderung der Genfunktion führen [6].
2.3 Identifikation genetischer Variation mittels genomweiter
Assoziationsstudien
Bereits vor über zwei Jahrzehnten begannen die Bestrebungen, das gesamte Humangenom
zu entschlüsseln. Der Start des „Human Genome Project“ der USA geht auf einen Bericht
des National Research Council im Jahr 1988 zurück [7]. Das Projekt wurde offiziell 1990
begonnen, und die vollständige Entschlüsselung des humanen Genoms war im Jahr 2003
abgeschlossen. Das Wissen um die Gesamtheit der Erbinformation stellt ein fundamentales
Gerüst zur Aufklärung biologischer Prozesse dar. Ein Vergleich von Genomen untereinander
bietet die Möglichkeiten, genetisch bedingte Erkrankungen zu erforschen und neue Therapieansätze
zu entwickeln.
Zur Identifizierung genetischer Variationen, die an der Entstehung von Krankheiten beteiligt
sind, werden sogenannte genomweite Assoziationsstudien (genome-wide association
studies, GWAS) durchgeführt. Dabei erfolgt mit Hilfe einer vergleichenden Analyse des Genoms
von Erkrankten mit dem von Kontroll-Gruppen eine Identifizierung genetischer Variationen,
die mit der entsprechenden Krankheit potentiell assoziiert sind (siehe Abb. 2.2). Mit
dem Wissen über die betroffenen Genabschnitte können an der Krankheitsentstehung beteiligte
Prozesse besser aufgeklärt werden. Die Durchführung und Auswertung von GWAS
bedarf also einer interdisziplinären Zusammenarbeit einer Vielzahl von Wissenschaftlern wie
Mediziner, Biologen, Statistiker und Bioinformatiker, die sich häufig zu speziellen Konsortien
zusammenschließen.
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