Funktionelle Charakterisierung von häufigen genetischen Varianten bei chronischer Pankreatitis.

• Antragsteller: Dr. Sebastian Beer
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322482394

Die chronische Pankreatitis (CP) ist durch eine fortschreitende Entzündung des Organs charakterisiert. Sie äußert sich meist durch abdominelle Schmerzen und kann durch fibrotischen Umbau in einer exokrinen oder endokrinen Insuffizienz münden. Wesentliche Risikofaktoren der CP sind Alkoholkonsum und das Rauchen, wobei die zu Grunde liegende Mechanismen bisher nicht gänzlich verstanden sind. In den seltenen Fällen der sogenannten hereditären CP werden Mutationen im kationischen Trypsinogen (PRSS1) als die alleinige auslösende Ursache angesehen. Sporadisch finden sich auch bei Patienten genetische Varianten im PRSS1-, CTRC-, SPINK1-, CPA1- oder CFTR-Gen, welche als Risikofaktoren der CP identifiziert werden konnten. Funktionelle Untersuchungen dieser Varianten lassen vermuten, dass diese entweder durch eine Störung des Protease-Antiprotease Gleichgewichts oder durch die Auslösung von vermehrten endoplasmatischem Retikulum Stress ein Pankreatitis-Risiko ausbilden. Kürzlich konnte die erste genomweite Assoziationsstudie für CP eine Variante im PRSS1-Lokus (rs10273639) und zwei Varianten im CLDN2-MORC4-Lokus (rs12688220 und rs7057398) als Risikofaktoren für die CP aufzeigen. Zusammen mit einer synonymen Variante in CTRC (rs497078, c.180C>T) sind diese sehr häufig zu finden. Funktionelle, krankheitsbezogene Konsequenzen dieser Veränderungen konnten jedoch bisher nicht detailliert und schlüssig herausgearbeitet werden. Darüber hinaus ist es bisher unklar ob diese Varianten selbst oder mögliche gemeinsam vererbte Varianten ursächlich für das genetische Risiko sind. Im vorliegenden Antrag sollen die funktionellen Effekte dieser häufigen mit der CP assoziierten Varianten und einer Auswahl von gemeinsam vererbten Varianten untersucht werden. Zusätzlich soll auch die Interaktion mit Umweltfaktoren untersucht werden. Varianten gemeinsamer Vererbung, welche ursächliche für einen funktionellen Effekt sein könnten, wurden mittels einer phylogenetischen Modulkomplexanalyse ermittelt. Alle zu untersuchenden Varianten sind entweder in Promoter-Regionen oder in Introns lokalisiert oder sind synonyme Varianten, daher wird der funktionelle Effekt am ehesten durch eine veränderte Promoteraktivität, mRNA Stabilität oder durch Änderungen im Splicing hervorgerufen. Zunächst sollen Allele-spezifische Unterschiede der Expression von betroffenen Genen in menschlichen Gewebe untersucht werden. Anschließend soll der genregulierende Effekt durch Reportergenversuche im Zellkulturmodel geprüft werden. Die beteiligten DNA-bindenden Protein sollten im weiteren durch electrophoretic mobility shift assays und Biotin-gekoppelte DNA Bindungsversuche identifiziert werden. Zusätzliche Experimente erfolgen in Anwesenheit von Ethanol und dessen Metaboliten als auch von Rauch-Extrakt. Mit diesen Untersuchungen werden wir weitere Einblicke in die Pathomechanismen der CP erhalten, was eine Voraussetzung für die Entwicklung einer verbesserten Prävention, Diagnostik und Behandlung ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen