Seit Jahren ist die genaue Ursache des polyzystischen Ovarialsyndroms (PCOS) unklar, was die Entwicklung wirksamer Langzeitbehandlungen behindert. Jetzt liefert eine groß angelegte genetische Analyse beispiellose Einblicke in die Erkrankung, bringt Forscher dem Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen näher und ebnet möglicherweise den Weg für personalisierte Therapien.
Was ist PCOS und warum ist es wichtig, seine Genetik zu verstehen?
PCOS ist eine häufige hormonelle Störung, von der schätzungsweise eine von fünf Frauen betroffen ist und die durch Störungen der Eierstockfunktion gekennzeichnet ist. Typischerweise manifestiert es sich durch mindestens zwei dieser Hauptmerkmale: unregelmäßige oder fehlende Menstruationszyklen, erhöhte Spiegel männlicher Sexualhormone (wie Testosteron) und das Vorhandensein unreifer Eizysten in den Eierstöcken. Dies führt bei den Betroffenen häufig zu Fruchtbarkeitsproblemen. Während Faktoren wie Veränderungen des Darmmikrobioms und hormonelle Ungleichgewichte vor der Geburt mit PCOS in Verbindung gebracht werden, tritt die Erkrankung häufig in Familien auf, was auf eine starke genetische Komponente schließen lässt. Frühere Untersuchungen hatten etwa 25 genetische Varianten identifiziert, die nur 10 % des Risikos eines Individuums ausmachen, was eine erhebliche Lücke in unserem Verständnis hinterlässt.
Eine bahnbrechende genetische Analyse: Entdeckung zahlreicher neuer Varianten
Um diese Wissenslücke zu schließen, führten Forscher der Shandong-Universität in China unter der Leitung von Shigang Zhao die bislang größte genetische Analyse von PCOS durch. Sie analysierten die Genome von über 440.000 Frauen – von denen 25.000 mit PCOS diagnostiziert worden waren und der Rest als Kontrollgruppe diente – sowohl in der chinesischen als auch in der europäischen Bevölkerung.
Die Analyse ergab 94 genetische Varianten, die mit dem PCOS-Risiko verbunden sind, wobei bemerkenswerte 73 dieser Varianten neu identifiziert wurden. Diese Erkenntnisse erweitern die bekannte genetische Landschaft von PCOS erheblich und bieten ein vollständigeres Bild seiner genetischen Grundlagen.
Wichtige genetische Erkenntnisse und ihre möglichen Auswirkungen
Von besonderem Interesse sind mehrere neu identifizierte Varianten:
- Mitochondriale Funktion: Eine signifikante Variante kommt im Gen vor, das für das mitochondriale ribosomale Protein S22 kodiert. Dieses Protein ist entscheidend für das reibungslose Funktionieren der Mitochondrien, der Kraftwerke der Zellen. Der Zusammenhang zwischen dysfunktionalen Mitochondrien und PCOS wurde bereits früher vermutet, doch diese Studie liefert den ersten genetischen Beweis für diesen Zusammenhang.
- Regulierung von Sexualhormonen: Eine weitere Variante betrifft Sexualhormon-bindendes Globulin, ein Protein, das die Aktivität von Sexualhormonen reguliert. Bei Personen mit PCOS werden häufig niedrige Werte dieses Proteins beobachtet, was auf einen möglichen Zusammenhang zwischen genetischer Veranlagung und hormonellen Ungleichgewichten hinweist.
- Funktion der Granulosazellen: Viele der neu entdeckten Varianten beeinflussen die Funktion der Granulosazellen im Eierstock. Diese Zellen sind für die Produktion von Östrogen und Progesteron verantwortlich und erleichtern die Eizellenentwicklung während des Menstruationszyklus. Dieser Befund bestärkt die Annahme, dass genetische Faktoren eine Rolle bei der Veränderung des Sexualhormonspiegels spielen, einem Kernmerkmal von PCOS.
Insgesamt erklären die identifizierten Varianten etwa 27 % der Variation des PCOS-Risikos bei europäischen Teilnehmern und 34 % bei der chinesischen Bevölkerung, was einen erheblichen Fortschritt in unserem Verständnis der genetischen Grundlagen der Erkrankung darstellt.
Zukünftige Richtungen: Gezielte Behandlungen am Horizont
Elisabet Stener-Victorin vom Karolinska-Institut in Schweden betont die Bedeutung dieser Studie und stellt fest, dass sie unser Verständnis der genetischen Komponente von PCOS erheblich erweitert. Sie betont auch, wie wichtig es ist, unterschiedliche Vorfahren in zukünftige genetische Studien einzubeziehen, um eine breite Anwendbarkeit der Ergebnisse sicherzustellen.
Über die Identifizierung von Risikovarianten hinaus analysierte das Forschungsteam auch, wie sich diese Varianten auf bestimmte biologische Signalwege auswirken könnten. Diese Analyse führte zur Identifizierung mehrerer bestehender Medikamente sowie einer weniger bekannten Verbindung namens Betain, die häufig zur Behandlung der genetischen Erkrankung Homocystinurie eingesetzt wird und möglicherweise therapeutische Vorteile für Menschen mit PCOS bieten könnte. Forschung an Mäusen mit induzierten PCOS-ähnlichen Symptomen könnte diese Behandlungsmöglichkeiten weiter erforschen.
Wie Stener-Victorin betont, konzentrieren sich aktuelle Behandlungen für PCOS in erster Linie auf die Behandlung der Symptome, wie etwa die Verschreibung der Antibabypille zur Regulierung der Periode oder die Verwendung von Medikamenten wie Clomifen zur Stimulierung der Eizellenfreisetzung. Ein gezielterer Ansatz – basierend auf der Identifizierung spezifischer genetischer Profile und der Beeinflussung der zugrunde liegenden biologischen Signalwege – könnte jedoch die PCOS-Behandlung revolutionieren und letztendlich zu wirksameren und personalisierteren Therapien für Frauen führen, die von dieser komplexen Erkrankung betroffen sind.
