Skip to main content
Erschienen in: Herz 2/2014

01.03.2014 | Schwerpunkt

Genetische Analysen als Basis einer individualisierten Medizin bei koronarer Herzkrankheit

verfasst von: T. Kessler, B. Kaess, F. Bourier, J. Erdmann, Prof. Dr. H. Schunkert

Erschienen in: Herz | Ausgabe 2/2014

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Genomweite Analysen haben das Verständnis der Ätiologie der koronaren Herzerkrankung (KHK) um neue Dimensionen erweitert. Nach aktuellem Stand finden sich bei Westeuropäern 46 chromosomale Loci, die mit genomweiter Signifikanz (d. h. p<5×10-8) mit einem erhöhten Risiko für die KHK assoziiert sind. Da die individuelle DNA-Sequenz schon bei Geburt feststeht und somit die risikobehafteten Varianten nicht erst durch sekundäre Krankheitsprozesse („confounder“) auftreten, kann angenommen werden, dass jedes betroffene Gen in einen primären und damit kausalen Pathomechanismus der KHK eingreift. Interessanterweise lassen sich nur etwa 20% der Effekte, welche durch die neu entdeckten Loci vermittelt werden, durch die Beeinflussung traditioneller Risikofaktoren erklären. Dies impliziert, dass bislang noch unerforschte Mechanismen – und damit potenziell neue therapeutische Angriffsflächen – zur Entstehung der KHK beitragen. Überrascht hat auch die hohe Allelhäufigkeit der bislang entdeckten Risikoallele: Im doppelt angelegten Chromosomensatz tragen Individuen westeuropäischer Abstammung im Durchschnitt 30–50 risikobehaftete Allele an den 46 Loci. Somit besteht bei allen Mitgliedern unserer Population eine mehr oder weniger große genetische Disposition zur KHK. Andererseits ist auch bemerkenswert, dass das genetische Risiko bei vielen Trägern der Risikoallele anscheinend kompensiert werden kann, da selbst im hohen Alter nicht bei jedem eine klinisch manifeste KHK auftritt. Dies weist auf bislang noch unverstandene Gen-Gen- oder Gen-Umwelt-Interaktionen hin und begrenzt die aktuellen Möglichkeiten der individuellen Risikoprädiktion.
Literatur
2.
Zurück zum Zitat McPherson R, Pertsemlidis A, Kavaslar N et al (2007) A common allele on chromosome 9 associated with coronary heart disease. Science 316:1488–1491PubMedCentralPubMedCrossRef McPherson R, Pertsemlidis A, Kavaslar N et al (2007) A common allele on chromosome 9 associated with coronary heart disease. Science 316:1488–1491PubMedCentralPubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Wellcome Trust Case Control Consortium (2007) Genome-wide association study of 14,000 cases of seven common diseases and 3,000 shared controls. Nature 447:661–678CrossRef Wellcome Trust Case Control Consortium (2007) Genome-wide association study of 14,000 cases of seven common diseases and 3,000 shared controls. Nature 447:661–678CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Myocardial Infarction Genetics Consortium (2009) Genome-wide association of early-onset myocardial infarction with single nucleotide polymorphisms and copy number variants. Nat Genet 41:334–341CrossRef Myocardial Infarction Genetics Consortium (2009) Genome-wide association of early-onset myocardial infarction with single nucleotide polymorphisms and copy number variants. Nat Genet 41:334–341CrossRef
5.
Zurück zum Zitat The IBC 50K CAD Consortium (2011) Large-scale gene-centric analysis identifies novel variants for coronary artery disease. PLoS Genet 7:e1002260CrossRef The IBC 50K CAD Consortium (2011) Large-scale gene-centric analysis identifies novel variants for coronary artery disease. PLoS Genet 7:e1002260CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Erdmann J, Grosshennig A, Braund PS et al (2009) New susceptibility locus for coronary artery disease on chromosome 3q22.3. Nat Genet 41:280–282PubMedCentralPubMedCrossRef Erdmann J, Grosshennig A, Braund PS et al (2009) New susceptibility locus for coronary artery disease on chromosome 3q22.3. Nat Genet 41:280–282PubMedCentralPubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Schunkert H, König IR, Kathiresan S et al (2011) Large-scale association analysis identifies 13 new susceptibility loci for coronary artery disease. Nat Genet 43:333–338PubMedCentralPubMedCrossRef Schunkert H, König IR, Kathiresan S et al (2011) Large-scale association analysis identifies 13 new susceptibility loci for coronary artery disease. Nat Genet 43:333–338PubMedCentralPubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat C4D Consortium (2011) A genome-wide association study in Europeans and South Asians identifies five new loci for coronary artery disease. Nat Genet 43:339–344 C4D Consortium (2011) A genome-wide association study in Europeans and South Asians identifies five new loci for coronary artery disease. Nat Genet 43:339–344
9.
Zurück zum Zitat CARDIoGRAMplusC4D Consortium (2013) Large-scale association analysis identifies new risk loci for coronary artery disease. Nat Genet 45:25–33 CARDIoGRAMplusC4D Consortium (2013) Large-scale association analysis identifies new risk loci for coronary artery disease. Nat Genet 45:25–33
10.
Zurück zum Zitat Prins B P, Lagou V, Asselbergs FW et al (2012) Genetics of coronary artery disease: genome-wide association studies and beyond. Atherosclerosis 225:1–10PubMedCrossRef Prins B P, Lagou V, Asselbergs FW et al (2012) Genetics of coronary artery disease: genome-wide association studies and beyond. Atherosclerosis 225:1–10PubMedCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Do R, Kathiresan S, Abecasis GR (2012) Exome sequencing and complex disease: practical aspects of rare variant association studies. Hum Mol Genet 21:R1–R9PubMedCentralPubMedCrossRef Do R, Kathiresan S, Abecasis GR (2012) Exome sequencing and complex disease: practical aspects of rare variant association studies. Hum Mol Genet 21:R1–R9PubMedCentralPubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Schunkert H, Götz A, Braund P et al (2008) Repeated replication and a prospective meta-analysis of the association between chromosome 9p21.3 and coronary artery disease. Circulation 117:1675–1684PubMedCentralPubMedCrossRef Schunkert H, Götz A, Braund P et al (2008) Repeated replication and a prospective meta-analysis of the association between chromosome 9p21.3 and coronary artery disease. Circulation 117:1675–1684PubMedCentralPubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Kessler T, Erdmann J, Schunkert H (2013) Genetics of coronary artery disease and myocardial infarction – 2013. Curr Cardiol Rep 15:368PubMedCrossRef Kessler T, Erdmann J, Schunkert H (2013) Genetics of coronary artery disease and myocardial infarction – 2013. Curr Cardiol Rep 15:368PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Braenne I, Medack A, Stark K et al (2012) Whole-exome sequencing in an extended family with myocardial infarction identified a potential functional mutation in PDE5A. Circulation 126:A19823 Braenne I, Medack A, Stark K et al (2012) Whole-exome sequencing in an extended family with myocardial infarction identified a potential functional mutation in PDE5A. Circulation 126:A19823
15.
Zurück zum Zitat Erdmann J, Stark K, Esslinger UB et al (2013) Dysfunctional nitric oxide signalling increases risk of myocardial infarction. Nature 504(7480):432–436PubMedCrossRef Erdmann J, Stark K, Esslinger UB et al (2013) Dysfunctional nitric oxide signalling increases risk of myocardial infarction. Nature 504(7480):432–436PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Braenne I, Medack A, Stark K et al (2012) Ldlr Splice-Site Mutation (ivs9–1g > A) Identified by whole-exome sequencing in an extended family with myocardial infarction. Circulation 126:A19822 Braenne I, Medack A, Stark K et al (2012) Ldlr Splice-Site Mutation (ivs9–1g > A) Identified by whole-exome sequencing in an extended family with myocardial infarction. Circulation 126:A19822
17.
Zurück zum Zitat Assmann G, Schulte H, Cullen P (1997) New and classical risk factors – the Münster heart study (PROCAM). Eur J Med Res 2:237–242PubMed Assmann G, Schulte H, Cullen P (1997) New and classical risk factors – the Münster heart study (PROCAM). Eur J Med Res 2:237–242PubMed
18.
Zurück zum Zitat Conroy RM, Pyörälä K, Fitzgerald AP et al (2003) Estimation of ten-year risk of fatal cardiovascular disease in Europe: the SCORE project. Eur Heart J 24:987–1003PubMedCrossRef Conroy RM, Pyörälä K, Fitzgerald AP et al (2003) Estimation of ten-year risk of fatal cardiovascular disease in Europe: the SCORE project. Eur Heart J 24:987–1003PubMedCrossRef
19.
Zurück zum Zitat D’Agostino RB Sr, Vasan RS, Pencina MJ et al (2008) General cardiovascular risk profile for use in primary care: the Framingham Heart Study. Circulation 117:743–753CrossRef D’Agostino RB Sr, Vasan RS, Pencina MJ et al (2008) General cardiovascular risk profile for use in primary care: the Framingham Heart Study. Circulation 117:743–753CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Musunuru K, Strong A, Frank-Kamenetsky M et al (2010) From noncoding variant to phenotype via SORT1 at the 1p13 cholesterol locus. Nature 466:714–719PubMedCentralPubMedCrossRef Musunuru K, Strong A, Frank-Kamenetsky M et al (2010) From noncoding variant to phenotype via SORT1 at the 1p13 cholesterol locus. Nature 466:714–719PubMedCentralPubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Diemert P, Samani NJ, Schunkert H (2010) Sorting out cholesterol and coronary artery disease. N Engl J Med 363:2462–2463CrossRef Diemert P, Samani NJ, Schunkert H (2010) Sorting out cholesterol and coronary artery disease. N Engl J Med 363:2462–2463CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Pasmant E, Sabbagh A, Vidaud M, Bièche I (2011) ANRIL, a long, noncoding RNA, is an unexpected major hotspot in GWAS. FASEB J 25:444–448PubMedCrossRef Pasmant E, Sabbagh A, Vidaud M, Bièche I (2011) ANRIL, a long, noncoding RNA, is an unexpected major hotspot in GWAS. FASEB J 25:444–448PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Harismendy O, Notani D, Song X et al (2011) 9p21 DNA variants associated with coronary artery disease impair interferon-γ signalling response. Nature 470:264–268PubMedCentralPubMedCrossRef Harismendy O, Notani D, Song X et al (2011) 9p21 DNA variants associated with coronary artery disease impair interferon-γ signalling response. Nature 470:264–268PubMedCentralPubMedCrossRef
24.
25.
Zurück zum Zitat Pu X, Xiao Q, Kiechl S et al (2013) ADAMTS7 cleavage and vascular smooth muscle cell migration is affected by a coronary-artery-disease-associated variant. Am J Hum Genet 92:366–374PubMedCentralPubMedCrossRef Pu X, Xiao Q, Kiechl S et al (2013) ADAMTS7 cleavage and vascular smooth muscle cell migration is affected by a coronary-artery-disease-associated variant. Am J Hum Genet 92:366–374PubMedCentralPubMedCrossRef
26.
Zurück zum Zitat Wang L, Zheng J, Bai X et al (2009) ADAMTS-7 mediates vascular smooth muscle cell migration and neointima formation in balloon-injured rat arteries. Circ Res 104:688–698PubMedCrossRef Wang L, Zheng J, Bai X et al (2009) ADAMTS-7 mediates vascular smooth muscle cell migration and neointima formation in balloon-injured rat arteries. Circ Res 104:688–698PubMedCrossRef
27.
Zurück zum Zitat Aherrahrou Z, Kessler T, Schmidt K et al (2011) Knockout of the coronary artery disease risk gene adamts-7 inhibits neointima formation and stenosis of arteries. Circulation 124:A15199 Aherrahrou Z, Kessler T, Schmidt K et al (2011) Knockout of the coronary artery disease risk gene adamts-7 inhibits neointima formation and stenosis of arteries. Circulation 124:A15199
28.
Zurück zum Zitat Maouche S, Schunkert H (2012) Strategies beyond genome-wide association studies for atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 32:170–181PubMedCrossRef Maouche S, Schunkert H (2012) Strategies beyond genome-wide association studies for atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 32:170–181PubMedCrossRef
29.
Zurück zum Zitat Yang X, Huan T, Maouche S et al (2011) Network-driven integrative genomics analysis of the cardiogram gwas reveals key drivers and subnetworks of coronary artery disease. Circulation 124:A17892 Yang X, Huan T, Maouche S et al (2011) Network-driven integrative genomics analysis of the cardiogram gwas reveals key drivers and subnetworks of coronary artery disease. Circulation 124:A17892
30.
Zurück zum Zitat Erbilgin A, Siemers N, Kayne P et al (2013) Gene expression analyses of mouse aortic endothelium in response to atherogenic stimuli. Arterioscler Thromb Vasc Biol 33:2509–2517PubMedCrossRef Erbilgin A, Siemers N, Kayne P et al (2013) Gene expression analyses of mouse aortic endothelium in response to atherogenic stimuli. Arterioscler Thromb Vasc Biol 33:2509–2517PubMedCrossRef
31.
Zurück zum Zitat Orozco LD, Bennett BJ, Farber CR et al (2012) Unraveling inflammatory responses using systems genetics and gene-environment interactions in macrophages. Cell 151:658–670PubMedCentralPubMedCrossRef Orozco LD, Bennett BJ, Farber CR et al (2012) Unraveling inflammatory responses using systems genetics and gene-environment interactions in macrophages. Cell 151:658–670PubMedCentralPubMedCrossRef
32.
Zurück zum Zitat Nas A van, Pan C, Ingram-Drake LA et al (2013) The systems genetics resource: a web application to mine global data for complex disease traits. Front Genet 4:84PubMedCentralPubMed Nas A van, Pan C, Ingram-Drake LA et al (2013) The systems genetics resource: a web application to mine global data for complex disease traits. Front Genet 4:84PubMedCentralPubMed
34.
Zurück zum Zitat MacArthur DG, Balasubramanian S, Frankish A et al (2012) A systematic survey of loss-of-function variants in human protein-coding genes. Science 335:823–828PubMedCentralPubMedCrossRef MacArthur DG, Balasubramanian S, Frankish A et al (2012) A systematic survey of loss-of-function variants in human protein-coding genes. Science 335:823–828PubMedCentralPubMedCrossRef
35.
Zurück zum Zitat Green RC, Berg JS, Grody WW et al (2013) ACMG recommendations for reporting of incidental findings in clinical exome and genome sequencing. Genet Med 15:565–574PubMedCentralPubMedCrossRef Green RC, Berg JS, Grody WW et al (2013) ACMG recommendations for reporting of incidental findings in clinical exome and genome sequencing. Genet Med 15:565–574PubMedCentralPubMedCrossRef
36.
37.
Zurück zum Zitat Kessler T, Schunkert H (2012) Clinical validation of genetic markers for improved risk estimation. Eur J Prev Cardiol 19:25–32PubMedCrossRef Kessler T, Schunkert H (2012) Clinical validation of genetic markers for improved risk estimation. Eur J Prev Cardiol 19:25–32PubMedCrossRef
38.
Zurück zum Zitat Paynter NP, Chasman DI, Paré G et al (2010) Association between a literature-based genetic risk score and cardiovascular events in women. JAMA 303:631–637PubMedCentralPubMedCrossRef Paynter NP, Chasman DI, Paré G et al (2010) Association between a literature-based genetic risk score and cardiovascular events in women. JAMA 303:631–637PubMedCentralPubMedCrossRef
39.
Zurück zum Zitat Hughes MF, Saarela O, Stritzke J et al (2012) Genetic markers enhance coronary risk prediction in men: the MORGAM prospective cohorts. PLoS ONE 7:e40922PubMedCentralPubMedCrossRef Hughes MF, Saarela O, Stritzke J et al (2012) Genetic markers enhance coronary risk prediction in men: the MORGAM prospective cohorts. PLoS ONE 7:e40922PubMedCentralPubMedCrossRef
40.
Zurück zum Zitat Cohen JC, Boerwinkle E, Mosley TH, Hobbs HH (2006) Sequence variations in PCSK9, low LDL, and protection against coronary heart disease. N Engl J Med 354:1264–1272PubMedCrossRef Cohen JC, Boerwinkle E, Mosley TH, Hobbs HH (2006) Sequence variations in PCSK9, low LDL, and protection against coronary heart disease. N Engl J Med 354:1264–1272PubMedCrossRef
41.
Zurück zum Zitat Giugliano RP, Desai NR, Kohli P et al (2012) Efficacy, safety, and tolerability of a monoclonal antibody to proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 in combination with a statin in patients with hypercholesterolaemia (LAPLACE-TIMI 57): a randomised, placebo-controlled, dose-ranging, phase 2 study. Lancet 380:2007–2017PubMedCrossRef Giugliano RP, Desai NR, Kohli P et al (2012) Efficacy, safety, and tolerability of a monoclonal antibody to proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 in combination with a statin in patients with hypercholesterolaemia (LAPLACE-TIMI 57): a randomised, placebo-controlled, dose-ranging, phase 2 study. Lancet 380:2007–2017PubMedCrossRef
42.
Zurück zum Zitat Pollin TI, Damcott CM, Shen H et al (2008) A null mutation in human APOC3 confers a favorable plasma lipid profile and apparent cardioprotection. Science 322:1702–1705PubMedCentralPubMedCrossRef Pollin TI, Damcott CM, Shen H et al (2008) A null mutation in human APOC3 confers a favorable plasma lipid profile and apparent cardioprotection. Science 322:1702–1705PubMedCentralPubMedCrossRef
43.
Zurück zum Zitat Kathiresan S, Melander O, Guiducci C et al (2008) Six new loci associated with blood low-density lipoprotein cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol or triglycerides in humans. Nat Genet 40:189–197PubMedCentralPubMedCrossRef Kathiresan S, Melander O, Guiducci C et al (2008) Six new loci associated with blood low-density lipoprotein cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol or triglycerides in humans. Nat Genet 40:189–197PubMedCentralPubMedCrossRef
44.
Zurück zum Zitat Graham MJ, Lee RG, Bell TA 3rd et al (2013) Antisense oligonucleotide inhibition of apolipoprotein C-III reduces plasma triglycerides in rodents, nonhuman primates, and humans. Circ Res 112:1479–1490PubMedCrossRef Graham MJ, Lee RG, Bell TA 3rd et al (2013) Antisense oligonucleotide inhibition of apolipoprotein C-III reduces plasma triglycerides in rodents, nonhuman primates, and humans. Circ Res 112:1479–1490PubMedCrossRef
46.
Zurück zum Zitat Krause DS, Van Etten RA (2005) Tyrosine kinases as targets for cancer therapy. N Engl J Med 353:172–187PubMedCrossRef Krause DS, Van Etten RA (2005) Tyrosine kinases as targets for cancer therapy. N Engl J Med 353:172–187PubMedCrossRef
47.
Zurück zum Zitat Schunkert H, Erdmann J, Samani NJ (2010) Genetics of myocardial infarction: a progress report. Eur Heart J 31:918–925PubMedCrossRef Schunkert H, Erdmann J, Samani NJ (2010) Genetics of myocardial infarction: a progress report. Eur Heart J 31:918–925PubMedCrossRef
Metadaten
Titel
Genetische Analysen als Basis einer individualisierten Medizin bei koronarer Herzkrankheit
verfasst von
T. Kessler
B. Kaess
F. Bourier
J. Erdmann
Prof. Dr. H. Schunkert
Publikationsdatum
01.03.2014
Verlag
Urban & Vogel
Erschienen in
Herz / Ausgabe 2/2014
Print ISSN: 0340-9937
Elektronische ISSN: 1615-6692
DOI
https://doi.org/10.1007/s00059-013-4048-z

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2014

Herz 2/2014 Zur Ausgabe

CME Zertifizierte Fortbildung

Kardiovaskuläre Pharmakotherapie

e-Herz: Case study

Narrow QRS tachycardia

Nach Herzinfarkt mit Typ-1-Diabetes schlechtere Karten als mit Typ 2?

29.05.2024 Herzinfarkt Nachrichten

Bei Menschen mit Typ-2-Diabetes sind die Chancen, einen Myokardinfarkt zu überleben, in den letzten 15 Jahren deutlich gestiegen – nicht jedoch bei Betroffenen mit Typ 1.

Erhöhtes Risiko fürs Herz unter Checkpointhemmer-Therapie

28.05.2024 Nebenwirkungen der Krebstherapie Nachrichten

Kardiotoxische Nebenwirkungen einer Therapie mit Immuncheckpointhemmern mögen selten sein – wenn sie aber auftreten, wird es für Patienten oft lebensgefährlich. Voruntersuchung und Monitoring sind daher obligat.

GLP-1-Agonisten können Fortschreiten diabetischer Retinopathie begünstigen

24.05.2024 Diabetische Retinopathie Nachrichten

Möglicherweise hängt es von der Art der Diabetesmedikamente ab, wie hoch das Risiko der Betroffenen ist, dass sich sehkraftgefährdende Komplikationen verschlimmern.

TAVI versus Klappenchirurgie: Neue Vergleichsstudie sorgt für Erstaunen

21.05.2024 TAVI Nachrichten

Bei schwerer Aortenstenose und obstruktiver KHK empfehlen die Leitlinien derzeit eine chirurgische Kombi-Behandlung aus Klappenersatz plus Bypass-OP. Diese Empfehlung wird allerdings jetzt durch eine aktuelle Studie infrage gestellt – mit überraschender Deutlichkeit.

Update Kardiologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.