EURIMM European Institute of Molecular Medicine Genotyp Umwelt Phänotyp EURIMM: ein ganzheitliches Therapiekonzept Proteomics Proteinaktivität, Proteinkonz.

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1 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Genotyp Umwelt Phänotyp EURIMM: ein ganzheitliches Therapiekonzept Proteomics Proteinaktivität, Proteinkonz. Metabolomics Immunstatus Leistungscheck SNP-Diagnostik Herz-Kreislauf Ernährung Pharmakogenetik Ernährung Lebensstil Individuelles Therapiekonzept

2 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Die neue Generation der Gentests: SNP-Diagnostik SNP = Single Nucleotide Polymorphism: natürlich vorkommende Variationen in der Reihenfolge der Bausteine eines Gens. Diese können eine Veränderung der Aktivität der Genprodukte (Proteine) zur Folge haben. DNA: 5‘ TAT TAG C/GTG GTA CCG 3‘ Protein: Arg - Tyr - His/Gln - Leu - Ile Proteinaktivität ist verändert

3 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Individuelles Erkrankungsrisiko - Herz- Kreislauf - Depressionen - Tumorerkrankungen - Multiple Sklerose - Alzheimer - Osteoporose - Thrombose - Diabetes Mellitus - Hypercholesterinämie - Fettleibigkeit Individuelle Reaktion auf Medikamente - zur Gewichtsreduktion - Psychopharmaka - Response auf Krebs- therapie - Response auf Blutdruck- regulierende Medikamente - Response auf Tacrin - Medikamenten- Nebenwirkungen Individuelle Reaktion auf Umweltgifte - Allergien - Asthma

4 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Was kann die SNP-Diagnostik in der Praxis leisten ? Verringerung von individuellen Gesundheitsrisiken Verringerung von Medikamenten- Nebenwirkungen Neue Diagnose - möglichkeiten ProphylaxeTherapie-Optimierung

5 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Welche Polymorphismen werden bei EURIMM untersucht ? I.Gentest Herz-Kreislauf Erkrankungen SNPs in 18 Genen, involviert in: Herzstoffwechsel Blutdruckregulation Fettstoffwechsel Zelladhäsion Risikoabschätzung anhand des Genotyps Bluthochdruck, Gefäßkrankheiten, Herzinfarkt Phänotypbestimmung Proteomics, Leistungscheck Vorbeugung durch: individuelle Nahrungsergänzung Ausschaltung anderer Risikofaktoren

6 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Welche Polymorphismen werden bei EURIMM untersucht ? II. Gentest Ernährung SNPs in 8 Genen involviert in: Vitamin,- Fett-, und Entgiftungsstoffwechsel Risikoabschätzung anhand des Genotyps: Dyslipidämien Nahrungsmittelunverträglichkeiten Mangelzustände Phänotypbestimmung: Lipidprofile LTT (Lymphozytentransformationstest) Proteinkonzentrationen- und aktivitäten individuelle Ernährungsempfehlung Medikation

7 Methylentetrahydrofolat- Reduktase (MTHFR) Nahrungseiweiß Methionin Homocystein CH3 DNA-Methyl- ierung -Expression -Reparatur Cystein CBS+VB6 FolsäureCH3 MTHFR+VB12 C677T Polymorphismus im MTHFR-Gen: -verminderte Aktivität der MTHFR, was eine Erhöhung des Homocystein-Spiegels zur Folge hat

8 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Folgen eines erhöhten Homocysteinspiegels - - keine DNA-Methylierung: falsche DNA-Expression und Reparatur; besonders zu beachten bei bestehenden oder geplanten Schwangerschaften, wegen erhöhter Gefahr eines Neuralrohrdefektes - - Produktion von aggressiven Sauerstoffradikalen: Zerstörung der Endothelschicht, Gerinnungsprozesse - - gesteigerte Oxidation des LDL-Cholesterins: Zerstörung der Endothelschicht, Gerinnungsprozesse - - NO-Bildung erniedrigt: gefäßverengende Wirkung

9 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Verbreitung des MTHFR-SNP 40% der Bevölkerung sind homozygot für den Wildtyp C677 (Genotyp C/C) mit normaler Proteinaktivität 45% sind heterozygot für Wildtyp C677 und Mutation T677 (Genotyp C/T) mit leicht verminderter Proteinaktivität 15% sind homozygot für die mutierte Version T677 des Gens (Genotyp T/T) mit bis zu 70%iger Reduktion der Proteinaktivität

10 Methylentetrahydrofolat- Reduktase (MTHFR) Nahrungseiweiß Methionin Homocystein CH3 DNA-Methyl- ierung -Expression -Reparatur Cystein CBS+VB6 FolsäureCH3 MTHFR+VB12 Empfehlung bei Vorliegen eines MTHFR-Polymorphismus: - Bestimmung des Homocystein-Spiegels wenn erhöht: Folsäure, Vitamin B6 und B12 als Nahrungsergänzung - bei Vorliegen weiterer Risikofaktoren (Rauchen, Übergewicht) zusätzlich Einnahme gefäßstabilisierender Substanzen

11 EURIMM European Institute of Molecular Medicine SNP-Diagnostik zur Therapie-Optimierung Z.B. Chemotherapie SNPs in Genen für Verstoffwechslung SNP-Bestimmung vor der Therapie ermöglicht individuellere Dosierung Zelltod Therapeutische Konzen- tration in Tumor- und Normalzellen Therapieeffizienz bzw. Toxizität SNPs in Genen für Transport +

12 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Tumorart Chemo- therapeutikum betroffenes Genprodukt (Protein), SNP LeukämienMercaptopurin Azathioprin Thioguanin Methotrexat Thiopurinmethyl- transferase Methylentetrahydro- folat-Reduktase Solide Tumore z.B. Mamma-, Kolon-, Prostata- karzinom 5-FU Alkylanzien TopoisomeraseII Inhibitoren Irinotecan Hormontherapie Dihydropyrimidin- dehydrogenase Gutathiontransferase Glucuronyltrans- ferase Cytochrom P450

13 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Welche Polymorphismen werden bei EURIMM untersucht ? III. Gentest Pharmakogenetik SNPs in 13 Genen involviert in: Entgiftungsstoffwechsel Hormonstoffwechsel anhand des Genotyps Bestimmung von: Wirksamkeit und Verträglichkeit von Chemo- therapeutika Dosierung von Psychopharmaka Wirksamkeit von Hormontherapien

14 EURIMM European Institute of Molecular Medicine Wie funktioniert der Test? Gen b Spezifikation des Risikotyps durch Analyse einzelner Gen- abschnitte Isolation der DNA aus den Zellen der Mundschleimhaut Vermehrung der relevanten Gene mit Hilfe der Polymerase-Ketten- Reaktion (PCR) Gen a 123 Analysendauer: pro Gen je nach technischer Ausstattung zwischen 2-5 Tagen

15 EURIMM European Institute of Molecular Medicine 2. Restriktion der PCR-Produkte mit HinfI homozygot Gesunde: eine Bande:198 bp homozygot Erkrankte: zwei Banden: 175 bp + 23 bp heterozygote: drei Banden: 198 bp + 175 bp + 23 bp Patientenproben P1P2P3P4 P5 Mark er 500 bp heterozygot Ko n gesund homozygot erkrankt 200 bp 198 bp 175 bp 500 bp Mark er DNA-Patientenproben P1P2P3P4P5 200 bp MTHFR 1. PCR Der MTHFR-SNP in der Anwendung

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