Wissenschaftliche Grundlagen der Duchenne Muskeldystrophie

Duchenne ist eine genetisch bedingte Krankheit; das bedeutet, dass in einem Gen der Körperzellen eine Mutation (Veränderung) vorliegt.

Bei Duchenne betrifft diese Veränderung das Gen mit dem „Bauplan“, nach dem das Protein Dystrophin hergestellt wird. Die Muskulatur im ganzen Körper benötigt Dystrophin, um sich vor belastungsbedingter Schädigung zu schützen. Kinder mit Duchenne Muskeldystrophie sind nicht in der Lage, Dystrophin herzustellen, deshalb wird ihre Muskulatur mit der Zeit immer schwächer.

Gene: Die Baupläne des Körpers

Aminosäuren und Proteine sind die Bausteine des Lebens. Aus den einzelnen Aminosäuren baut sich der Körper die Proteine zusammen, die er benötigt, um zu funktionieren. Jedes Protein hat bestimmte Aufgaben – von der Verdauung über das Haarwachstum bis zur Infektionsabwehr. Der Körper stellt jedes dieser wichtigen Proteine nach einem speziellen Bauplan her. Diese Baupläne sind in der DNA (dem Erbgut) gespeichert.

DNA ist die Abkürzung für „Deoxyribo-Nucleic Acid“, auf Deutsch: Desoxyribonukleinsäure. Praktisch jede Zelle des Körpers enthält DNA, die Trägerin aller genetischen Informationen.

Die DNA besteht aus einzelnen Abschnitten, den Genen. Jedes Gen ist wiederum in Unterabschnitte unterteilt, die sogenannten Introns und Exons. Wenn der Körper ein bestimmtes Protein benötigt, wird von dem entsprechenden DNA-Abschnitt eine Kopie erstellt, die als RNA bezeichnet wird. Bei dieser Kopie werden alle Introns „ausgeklammert“ und alle Exons hintereinandergehängt. So entsteht eine lange Kette von Anweisungen, die dann von einer Boten-RNA (mRNA vom englischen „messenger-RNA“) an einen anderen Ort in der Zelle gebracht wird.

Dort wird der Bauplan von speziellen Strukturen, den Ribosomen, ausgelesen und umgesetzt, indem Aminosäuren zum gewünschten Protein zusammengesetzt werden.

Genmutationen bei Duchenne Muskeldystrophie

Hier ist eine mRNA vom Dystrophin-Gen dargestellt; sie enthält 79 miteinander verknüpfte Exons, die zusammen den Bauplan für das Protein Dystrophin darstellen. Wissenschaftler haben festgestellt, dass Mutationen (Veränderungen) im Dystrophin-Gen auch zu Veränderungen in der mRNA-Bauanleitung für Dystrophin führen.

 

Es gibt verschiedene Arten von Mutationen:

  • Große Deletion: Ein oder mehrere Exons im Dystrophin-Gen fehlen vollständig.
  • Große Duplikation: Ein oder mehrere Exons im Dystrophin-Gen liegen doppelt vor.
  • Andere Mutationen: Kleinere Veränderungen sind zum Beispiel kürzere Deletionen oder einzelne vertauschte „Buchstaben“ im Bauplan.

Bei Menschen mit Duchenne Muskeldystrophie liegen meist Deletionen von einem oder mehreren Exons vor. Wie bei einem Puzzle passen die restlichen Exons ohne die fehlenden Teile dann nicht mehr richtig zueinander.

Der unvollständige Bauplan ist unbrauchbar; der Körper kann damit kein funktionierendes Dystrophin herstellen.


 

Mutation ist nicht gleich Mutation

Wissenschaftler haben schon mehr als 1.800 verschiedene Mutationen in den DMD-Genen von Menschen mit Duchenne- und Becker-Muskeldystrophie nachgewiesen. Es ist daher wichtig, bei jedem Kind mit Duchenne herauszufinden, welche Mutation genau vorliegt, damit man das weitere Vorgehen und die Therapie darauf abstimmen kann.

Hierfür ist ein Gentest erforderlich. Mit den Ergebnissen des Gentests können Eltern und Ärzte dann gemeinsam entscheiden, welche Behandlung für das Kind die richtige ist.

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