Etablierung neuartiger Nachweistechniken für verschiedene genetisch bedingte Krankheiten durch Anwendung der DHPLC-Plattform.

Die proximale spinale Muskelatrophie ist eine autosomal-rezessiv vererbte Erkrankung mit einer Gesamtinzidenz von 1 von 10.000 Lebendgeburten und einer Trägerfrequenz von 1 von 50. Diese schwere neuromuskuläre Erkrankung ist durch eine Degeneration und einen Verlust von Alpha-Motoneuronen der Vorderhornzellen des Rückenmarks gekennzeichnet, was zu fortschreitender symmetrischer Schwäche, Atrophie der proximalen willkürlichen Muskeln und zum Tod des Kindes führt. Hier stellen wir eine neue, schnelle, einfache und äußerst zuverlässige Methode zum Nachweis der SMN1-Deletion und zur Bestimmung der Kopienzahl von SMN1 und SMN2 durch denaturierende Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (DHPLC) vor. Wir zeigen, dass dieser Assay in der Lage ist, zwei Genkopien genau von vier Genkopien zu unterscheiden und SMA-Träger und normale Populationen durch die genaue Bestimmung der SMN-Kopienzahl zu identifizieren.

Fäkale DNA-Tests sind ein vielversprechendes Instrument zur Darmkrebsvorsorge. Forscher haben gezeigt, dass DNA ein guter Marker ist, da sie im Stuhl stabil ist; es haart kontinuierlich; und durch den Einsatz von Amplifikationstests kann es in kleinsten Mengen nachgewiesen werden. Viele DNA-Mutationen, die mit dem Prozess der Karzinogenese von Dickdarmkrebs in Zusammenhang stehen, wurden charakterisiert. K-ras-Onkogen-, adenomatöse Polyposis coli (APC)-, p53- und Mikrosatellitenmarker sind Beispiele für Gene, die bei Stuhltests als DNA-Marker eingesetzt werden, da sie für die Kontrolle des kolorektalen Zellwachstums von entscheidender Bedeutung sind. Frühe klinische Studien haben gezeigt, dass Multitarget-DNA-Tests eine Sensitivität von 71 % bis 91 % für die Erkennung von Krebs und eine Sensitivität von 55 % bis 82 % für die Erkennung von Adenomen von 1 cm oder mehr aufweisen. Wir entwerfen diese Studie, indem wir die automatisierte DHPLC-Analyse und die bereits zu Beginn festgelegten Mikrosatellitenmarker verwenden, um schrittweise eine hochdurchsatzfähige, aber empfindliche und spezifische Screening-Methode für die Darmkrebs-Screening-Untersuchung zu entwickeln.

Neonatale Hyperbilirubinämie ist ein häufiges Problem und bereitet nicht nur Kinderärzten, sondern auch den Eltern von Neugeborenen Sorgen. Zwei Schlüsselenzyme, UDP-Glucuronosyltransferase 1A1 und Hämoxygenase-1 (HO-1), die am Bilirubinstoffwechsel beteiligt sind, erfreuen sich großer Beliebtheit. Erstens ist UGT1A1 das Schlüsselenzym für die Bilirubin-Konjugation, und Mutationen von UGT1A1 verursachen die unkonjugierten Hyperbilirubinämien, die als Crigler-Najjar-Syndrom und Gilbert-Syndrom bekannt sind. Es wurde festgestellt, dass die hohe Allelfrequenz von Gly71Arg und der Promotorpolymorphismus im UGT1A1-Gen ohne offensichtliche Ursache für die Hyperbilirubinämie bei Neugeborenen verantwortlich sind. Zweitens ist HO-1 ein geschwindigkeitsbestimmendes Enzym im Hämstoffwechsel und ermöglicht den Abbau von Häm zu Biliverdin. Kürzlich haben Maruo et al. zeigten, dass (16/17) gestillte japanische Säuglinge mit offensichtlich anhaltender Gelbsucht mindestens eine Mutation des UGT1A1 aufwiesen. Diese Daten legen nahe, dass Defekte von UGT1A1 eine zugrunde liegende Ursache für die anhaltende unkonjugierte Hyperbilirubinämie im Zusammenhang mit der Muttermilch sein könnten. Allerdings ist der Zusammenhang zwischen gestillten Säuglingen mit schwerer Hyperbilirubinämie und der Mutation des UGT1A1-Gens bislang noch unklar. In dieser Studie werden wir die UGT1A1- und HO-1-Gene von Säuglingen mit unkonjugierter Hyperbilirubinämie im Zusammenhang mit der Muttermilch analysieren, um festzustellen, ob genetische Faktoren beteiligt sind.

Dieses Projekt wird dazu beitragen, DHPLC bei der Etablierung verschiedener neuartiger, schneller und zuverlässiger Anwendungen für die Diagnose von SMA und den Trägernachweis von SMN1- und SMN2-Genen, einer empfindlichen und spezifischen Screening-Methode für das Darmkrebs-Screening und der Analyse der UGT1A1- und HO-1-Gene anzuwenden Säuglinge mit unkonjugierter Hyperbilirubinämie im Zusammenhang mit der Muttermilch.