Angeborene Blutarmut. Am Zentrum für Kinder und Jugendmedizin ist in den letzten sechs Jahren mit Hilfe der Dietmar Hopp Stiftung die Diagnostik und Therapie angeborener Blutarmut (Anämie) ausgelöst durch Eisenstoffwechselstörungen bei Kindern entscheidend ausgebaut worden. Angeborene Anämien sind eine sehr heterogene Erkrankungsgruppe, die durch viele verschiedene, teils seltene genetische Defekte hervorgerufen werden. Im Rahmen des von der Dietmar Hopp Stiftung geförderten Projekts, etablierte das Wissenschaftler- und Ärzteteam um Professor Dr. Martina Muckenthaler und Professor Dr. Andreas Kulozik im Rahmen einer Spezialsprechstunde hochspezifische diagnostische Verfahren sowie das erbgutweite Screening nach noch unbekannten genetischen Ursachen. Die Auswirkungen der auf diese Weise identifizierten Fehler im Erbgut werden vorerst in Zell- und Tiermodellen abgeklärt. Die daraus resultierenden Ergebnisse werden dann zukünftig für die Therapie der betroffenen Kinder herangezogen. Für die Behandlung der in bestimmten Ländern häufig auftretenden Sichelzellkrankheit und Thalassämien führte das Team die Transplantation mit blutbildenden Stammzellen von Fremdspendern ein. Seit 2010 wurden insgesamt zwölf junge Patienten mit schweren Erkrankungsformen auf diese Weise behandelt und geheilt.

„Dank der Unterstützung durch die Dietmar Hopp Stiftung ist es uns gelungen, die Brücke von unseren erfolgreichen grundlagenwissenschaftlichen Vorarbeiten in die klinische Forschung und in die hochspezialisierte Versorgung zu schlagen“, sagt Professor Muckenthaler, Leiterin der Sektion Molekulare Medizin an der Klinik für Pädiatrische Onkologie, Hämatologie und Immunologie, Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin Heidelberg. „Mit dieser Strategie haben wir erhebliche Fortschritte in der Diagnose und Behandlung von angeborenen Anämien und Eisenstoffwechselstörungen erzielt. Insbesondere bei Patienten mit bisher unbekannten genetischen Defekten ließ sich so die Therapie entscheidend verbessern“, ergänzt Professor Kulozik, Ärztlicher Direktor der Klinik. Darüber hinaus wurde das Projekt mit der Spezialsprechstunde in das Einzelzentrum für seltene Bluterkrankungen des Zentrums für Seltene Erkrankungen am Universitäts¬klinikum Heidelberg integriert. In der Sprechstunde für angeborene Anämien betreut das interdisziplinäre Team jährlich ca. 100 Kinder und Jugendliche.

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Angeborene Blutarmut – Stammzellen fremder Spender stellen funktionsfähigen Blutfarbstoff her

Angeborenen Anämien liegt häufig ein Defekt oder Mangel des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin, dessen zentraler Bestandteil Eisen ist, zu Grunde. Beispiele sind die Sichelzellkrankheit und die Thalassämie, die häufigsten Erbkrankheiten weltweit. Die bislang einzige Therapie, die diese Erkrankungen heilen kann, ist die Stammzelltransplantation: Die Betroffenen erhalten blutbildende Zellen eines fremden Spenders, die fortan funktionsfähiges Hämoglobin bilden. Auch Störungen des Eisenstoffwechsels können Anämien zur Folge haben. Die genetischen Ursachen dieser Erkrankungen sind vielfältig, teils noch unbekannt und daher schwer zu diagnostizieren. Häufig kann der zugrundeliegende genetische Defekt nicht aufgeklärt werden, die Erkrankung ist dann nur schwer zu behandeln. Die Heidelberger Forscher diagnostizierten in den letzten Jahren mehrere Gendefekte mit Schlüsselrollen im Eisenstoffwechsel.

Im Rahmen des geförderten Projekts stellte das Team um Muckenthaler und Kulozik eine Auswahl diagnostischer Methoden zusammen, um die Krankheitsursachen angeborener Anämien möglichst schnell und zielführend zu identifizieren. Je nach Ausprägung der Erkrankung werden neben anderen Untersuchungen jeweils bestimmte, in Frage kommende Gene geprüft. Ergeben sich dabei keine Treffer, kann eine aufwändige, genomweite Analyse Aufschluss über die genetischen Hintergründe geben. „Bei rund einem Drittel dieser Patienten mit einer bis dato unbekannten Anämieform werden wir auf diese Weise fündig“, erklärt Professor Muckenthaler. „Zum Teil gibt uns das bereits Hinweise auf die geeignete Therapie. Zusätzlich versuchen wir im nächsten Schritt, die durch diesen speziellen genetischen Defekt ausgelösten Krankheitsmechanismen in Zellkulturen oder im Tierversuch detailliert aufzuklären.“

Aderlass oder Transfusion – genetischer Defekt beeinflusst Therapie

Wie das Wissen um die genetischen Ursachen einer Anämie schon jetzt maßgeblichen Einfluss auf die Therapie hat, verdeutlichen folgende Beispiele: Bei einem kleinen Patienten fiel bei Geburt eine ausgeprägte Blutarmut und ein durch diese Belastung vergrößertes Herz auf. Die genetische Analyse ergab eine noch nicht beschriebene Veränderung an einer bestimmten Stelle des Erbguts (DMT1-Gen), die den Eisentransport behindert. Ohne diese exakte Diagnose wäre das Kind mit regelmäßigen Transfusionen behandelt worden. „Durch den gestörten Eisentransport hätte das allerdings zu einer lebensbedrohlichen Eisenüberladung in den Organen geführt. Durch die Gabe von EPO, das die Blutneubildung ankurbelt, haben sich die Blutwerte des Mädchens inzwischen normalisiert“, berichtet Professor Kulozik.

Bei einem anderen Kind, über das die Wissenschaftler aktuell in der Fachzeitschrift Haematologica berichten, wurde im Alter von drei Monaten eine Anämie diagnostiziert, die sich durch die Gabe von Eisen noch verschlechterte. Der Junge erhielt daraufhin Transfusionen. Mit 18 Monaten trat anhaltendes Fieber auf. Die Untersuchungen ergaben, dass bei dem Patienten der Abbau des roten Blutfarbstoffs durch das Enzym Hämoxygenase 1 gestört ist. Eisenzufuhr und Transfusionen sind für den Patienten Gift: Das überschüssige Hämoglobin führt zu einer Überaktivierung bestimmter Immunzellen, Fieber und chronischen Entzündungen, wie das Heidelberger Team zeigte. Nachdem die überschießende Immunreaktion des Kindes medikamentös eingedämmt wurde, helfen ihm nun trotz Blutarmut regelmäßige Aderlässe.

Nun wollen die Wissenschaftler ein Register einrichten, in dem deutschlandweit Patienten mit angeborenen Anämien, Erkrankungsmerkmale, genetischen Ursachen, Therapie und Therapieerfolg systematisch erfasst werden. „Ein solches Register bietet erstmals die Möglichkeit, mehrere Patienten mit seltenen Erkrankungstypen zu vergleichen, möglicherweise typische Konstellationen zu identifizieren und bei ungeklärter Ursache die Therapie entsprechend anpassen zu können“, so Professor Muckenthaler.

Medizinreferentin der Dietmar Hopp Stiftung Dr. Ingrid Rupp: „Die angeborene Blutarmut steht im Fokus der Dietmar Hopp Stiftung seit 2011. Der Erfolg des Projekts misst sich in der korrekten Behandlung und Diagnosestellung einzelner Patienten, die ohne die neuen Erkenntnisse nicht hätten behandelt werden können. Der Output der Wissenschaftsförderung ist erfreulich.“

Über die Dietmar Hopp Stiftung

Die Dietmar Hopp Stiftung wurde 1995 gegründet, um die Umsetzung gemeinnütziger Projekte zu ermöglichen. Das Stiftungsvermögen besteht überwiegend aus SAP-Aktien, die Dietmar Hopp aus seinem privaten Besitz eingebracht hat. Seit ihrer Gründung hat die Stiftung, die zu den größten Privatstiftungen Europas zählt, rund 550 Millionen Euro ausgeschüttet. Der Schwerpunkt der Förderaktivitäten liegt in der Metropolregion Rhein-Neckar, mit der sich der Stifter besonders verbunden fühlt. Auf Antrag fördert die Stiftung Projekte gemeinnütziger Organisationen in den Bereichen Jugendsport, Medizin, Soziales und Bildung in der Metropolregion Rhein-Neckar. Die Förderrichtlinien können auf der Website eingesehen und entsprechende Anträge an die Geschäftsstelle in St. Leon-Rot gerichtet werden. Darüber hinaus setzt die Dietmar Hopp Stiftung ihre satzungsgemäßen Zwecke durch eigene Förderaktionen um. Die bisher größte Aktion will unter dem Titel „alla hopp!“ alle Generationen für mehr Bewegung begeistern. Daher spendet die Stiftung Bewegungs- und Begegnungsanlagen an 19 Kommunen der Region im Gesamtwert von 45 Millionen Euro. Die Dietmar Hopp Stiftung ist Mitglied im Bundesverband Deutscher Stiftungen, im Verein Zukunft Metropolregion Rhein-Neckar und in der Sportregion Rhein-Neckar e.V.

Dietmar Hopp Stiftung
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info@dietmar-hopp-stiftung.de
www.dietmar-hopp-stiftung.de

Ansprechpartner:
Professor Dr. Andreas Kulozik
Ärztlicher Direktor
Klinik für Onkologie, Hämatologie, Immunologie und Pneumologie
Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin
Telefon: 06221 / 56 45 55
E-Mail: Andreas.Kulozik@med.uni-heidelberg.de

Professor Dr. Martina Muckenthaler
Leiterin der Sektion Molekulare Medizin
Zentrum für Kinder und Jugendmedizin
Universitätsklinikum Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 69 23
E-Mail: martina.muckenthaler@med.uni-heidelberg

idw 2017/02