Bonner Forscher haben seltene genetische Varianten identifiziert, die an männlichem Haarausfall beteiligt sind.
Frühere Studien zum Haarausfall bei Männern oder zur androgenetischen Alopezie haben mehrere häufige genetische Variationen identifiziert, die mit dieser Erkrankung in Zusammenhang stehen und durch einen zurückgehenden Haaransatz, Haarausfall am Scheitel und schließlich ein hufeisenförmiges Kahlheitsmuster gekennzeichnet sind.
Forscher des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Transdisziplinären Forschungseinheit „Leben & Gesundheit“ der Universität Bonn haben kürzlich eine umfassende Analyse durchgeführt, um die Rolle seltener genetischer Varianten bei der Entstehung dieser Erkrankung zu ermitteln.
Dazu analysierten sie die genetischen Sequenzen von 72.469 männlichen Teilnehmern des UK Biobank-Projekts. Die Analysen identifizierten fünf signifikant assoziierte Gene und weitere bestätigte Gene, die in früheren Untersuchungen eine Rolle spielten. Die Ergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift veröffentlichtNaturkommunikation.
Herausforderungen bei der Untersuchung seltener genetischer Varianten
Der männliche Haarausfall ist die häufigste Form des Haarausfalls bei Männern und wird größtenteils auf erbliche Faktoren zurückgeführt. Die derzeitigen Behandlungsoptionen und Risikovorhersagen sind nicht optimal und erfordern daher eine Erforschung der genetischen Grundlagen der Erkrankung.
Bisher konzentrierten sich Studien weltweit hauptsächlich auf häufige genetische Varianten und haben mehr als 350 genetische Loci involviert, insbesondere das Androgenrezeptor-Gen, das sich auf dem mütterlich vererbten X-Chromosom befindet. Im Gegensatz dazu wurde traditionell angenommen, dass der Beitrag seltener genetischer Varianten zu dieser häufigen Erkrankung gering ist. Allerdings fehlten systematische Analysen seltener Varianten.
„Solche Analysen sind anspruchsvoller, da sie große Kohorten erfordern und die genetischen Sequenzen Base für Base erfasst werden müssen, beispielsweise durch Genom- oder Exomsequenzierung betroffener Personen“, erklärt Erstautorin Sabrina Henne, Doktorandin am Institut für Humangenetik des UKB und der Universität Bonn. Die statistische Herausforderung besteht darin, dass diese seltenen genetischen Varianten möglicherweise nur von sehr wenigen oder sogar einzelnen Individuen getragen werden.
„Deshalb wenden wir genbasierte Analysen an, die Varianten zunächst anhand der Gene, in denen sie sich befinden, kollabieren lassen“, erklärt korrespondierende Autorin PD Dr. Stefanie Heilmann-Heimbach, Forschungsgruppenleiterin am Institut für Humangenetik des UKB der Universität Bonn.
Die Bonner Forscher verwendeten unter anderem eine Art Sequence Kernel Association Test (SKAT), eine beliebte Methode zum Nachweis von Assoziationen mit seltenen Varianten, sowie GenRisk, eine Methode, die am Institut für Genomstatistik und Bioinformatik (IGSB) des UKB und der Universität Bonn entwickelt wurde.
Mögliche Relevanz seltener Varianten bei männlichem Haarausfall
Die Forschung umfasste die Analyse genetischer Sequenzen von 72.469 männlichen britischen Biobank-Teilnehmern. Innerhalb dieses umfangreichen Datensatzes haben Bonner Genetiker gemeinsam mit Forschern des IGSB und des Zentrums für Humangenetik am Universitätsklinikum Marburg seltene Genvarianten untersucht, die in weniger als einem Prozent der Bevölkerung vorkommen.
Mithilfe moderner bioinformatischer und statistischer Methoden fanden sie Zusammenhänge zwischen Haarausfall bei Männern und seltenen genetischen Varianten in den folgenden fünf Genen: EDA2R, WNT10A, HEPH, CEPT1 und EIF3F.
Vor den Analysen galten EDA2R und WNT10A bereits als Kandidatengene, basierend auf früheren Analysen häufiger Varianten.
„Unsere Studie liefert einen weiteren Beweis dafür, dass diese beiden Gene eine Rolle spielen und dass dies sowohl bei häufigen als auch bei seltenen Varianten geschieht“, erklärt Dr. Stefanie Heilmann-Heimbach. In ähnlicher Weise befindet sich HEPH in einer genetischen Region, die bereits von häufigen Varianten betroffen ist, nämlich dem EDA2R/Androgenrezeptor, einer Region, die in früheren Assoziationsstudien durchweg den stärksten Zusammenhang mit männlichem Haarausfall gezeigt hat. „HEPH selbst wurde jedoch nie als Kandidatengen in Betracht gezogen. Unsere Studie legt nahe, dass es möglicherweise auch eine Rolle spielt“, erklärt Sabrina Henne.
„Die Gene CEPT1 und EIF3F befinden sich in genetischen Regionen, die noch nicht mit männlichem Haarausfall in Verbindung gebracht wurden. Es handelt sich also um völlig neue Kandidatengene, und wir gehen davon aus, dass seltene Varianten innerhalb dieser Gene zur genetischen Veranlagung beitragen. HEPH, CEPT1 und EIF3F stellen angesichts ihrer zuvor beschriebenen Rolle bei der Haarentwicklung und dem Haarwachstum höchst plausible neue Kandidatengene dar.“
Darüber hinaus deuten die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass Gene, von denen bekannt ist, dass sie seltene Erbkrankheiten verursachen, die sowohl Haut als auch Haare betreffen (z. B. ektodermale Dysplasien), auch eine Rolle bei der Entstehung von Haarausfall bei Männern spielen könnten. Die Forscher hoffen, dass die gefundenen Puzzleteile das Verständnis der Ursachen von Haarausfall verbessern und so eine verlässliche Risikovorhersage und verbesserte Behandlungsstrategien ermöglichen werden.
Reference: “Analysis of 72,469 UK Biobank exomes links rare variants to male-pattern hair loss” by Sabrina Katrin Henne, Rana Aldisi, Sugirthan Sivalingam, Lara Maleen Hochfeld, Oleg Borisov, Peter Michael Krawitz, Carlo Maj, Markus Maria Nöthen and Stefanie Heilmann-Heimbach, 22 September 2023,Naturkommunikation.
DOI: 10.1038/s41467-023-41186-w
Die Forschung wurde durch Mittel der Medizinischen Fakultät der Universität Bonn unterstützt. Prof. Dr. Markus Nöthen, Direktor des Instituts für Humangenetik am UKB und Co-Autor der Studie, ist Mitglied des Transdisziplinären Forschungsbereichs (TRA) „Leben und Gesundheit“ der Universität Bonn. Die Publikationskosten im Open-Access-Format wurden durch das DEAL-Projekt der Universität Bonn finanziert.
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