Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene

DPhG e. V. Regionalgruppe Kurhessen
Kassel
29. September 2015
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
Dr. Ilse Zündorf
Institut für Pharmazeutische Biologie
Max-von Laue-Str. 9
60438 Frankfurt am Main
[email protected]
29.09.15
Spiegel Online, Januar 2015
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
1.  Grundlagen
2.  Gendefekte als Ursachen
3.  Therapie-relevante Gene
29.09.15
Lipidstoffwechselstörungen =
Dyslipoproteinämien
Definition:
Veränderung der Konzentration oder Zusammensetzung
eines oder mehrerer Lipoproteine im Plasma
Unterscheidbar in:
• primäre, (mono-)genetische und
• sekundäre, erworbene Formen
häufig Kombination aus:
• (poly-)genetischer Prädisposition und
• verhaltens-, umwelt- und/oder krankheitsbedingten
Belastungen
Lipoproteine
Lipoproteinklassen im Körper:
• 
• 
• 
• 
• 
Chylomikronen
Very-Low-Density Lipoproteine (VLDL)
Intermediate-Density Lipoproteine (IDL)
Low-Density Lipoproteine (LDL)
High-Density Lipoproteine (HDL)
LDL
Lipoproteine
Fraktion
Ursprung Durchmesser
[nm]
Chylomikronen Darm
80500
30-80
Hauptapolipoproteine
B48, AII,
AIV, CI,
CII, CIII, E
B100, CI,
CII, CIII, E
Triglyceride
[%]
85-88
50-55
CholeFunktion
sterol/ester [%]
2/3
Transport der Nahrungstriglyceride aus dem Darm
zur Leber
8-10/
Transport der endogenen,
12-15
in der Leber
synthetisierten Triglyceride
Very low
density lipoproteins
(VLDL)
Intermediate
density lipoproteins (IDL)
Leber
Chylo30
mikronen
VLDL
B100, CI,
CIII, E
25-30
8-10/
32-35
Cholesteroltransport im
Blut, in der Blutbahn aus
VLDL gebildet
Low density
lipoproteins
(LDL)
High density
lipoproteins
(HDL)
Chylo18-25
mikronen
VLDL
Leber,
7-10
VLDL,
Chylomikronen
B100
10-15
8-10/
37-48
Cholesteroltransport im
Blut, in der Blutbahn aus
VLDL gebildet
Transport von Cholesterol
aus der Peripherie zurück
zur Leber für die Exkretion
AI, AII, CI, 3-15
CII, CIII, E
http://themedicalbiochemistrypage.org
2-10/
15-30
Lipidstoffwechsel
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
1.  Grundlagen
2.  Gendefekte als Ursachen
3.  Therapie-relevante Gene
29.09.15
Lipidstoffwechselstörungen =
Dyslipoproteinämien
Primäre Lipidstoffwechselstörungen:
•  Hypercholesterinämie (LDL-Cholesterin erhöht)
•  Hypertriglyceridämie (Triglyceride erhöht)
•  familiäre Hypertriglyceridämie
•  Chylomikronämie
•  Gemischte Hyperlipoproteinämie (LDL-Cholesterin
und Triglyceride erhöht)
•  familiäre Dysbetalipoproteinämie
•  familiäre kombinierte Hyperlipidämie
•  HDL-Mangel
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971)
Typ vermehrte
vermehrte
Lipoproteine Lipide
I
Chylomikronen Triglyceride
IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III
IV
V
Cholesterol
Triglyceride
u.
Cholesterol
IDL u.
Triglyceride
Chylomikronen- u.
Remnants
Cholesterol
VLDL
Triglyceride
VLDL u.
Triglyceride
Chylomikronen u.
Cholesterol
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62
Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
Donald S. Fredrickson
(1924-2002)
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971)
Typ vermehrte
vermehrte
Lipoproteine Lipide
I
Chylomikronen Triglyceride
IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III
IV
V
Cholesterol
Triglyceride
u.
Cholesterol
IDL u.
Triglyceride
Chylomikronen- u.
Remnants
Cholesterol
VLDL
Triglyceride
VLDL u.
Triglyceride
Chylomikronen u.
Cholesterol
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62
Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971)
Typ vermehrte
Lipoproteine
vermehrte
Lipide
I
Chylomikronen Triglyceride
IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III
IV
V
Cholesterol
Triglyceride
u.
Cholesterol
IDL u.
Triglyceride
Chylomikronen- u.
Remnants
Cholesterol
VLDL
Triglyceride
VLDL u.
Triglyceride
Chylomikronen u.
Cholesterol
Rel.
Bezeichnung
Häufigkeit
[%]
<1
Hyperchylomikronämie
10
Hyper-β-Lipoproteinämie
40
Hyper-β- u. Hyperprä-β-Lipoproteinämie
<1
broad-β-disease
45
5
Hyper-prä-β-Lipoproteinämie
Hyper-prä-β-Lipoproteinämie mit
Hyperchylomikronämie
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62
Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971)
Typ vermehrte
Lipoproteine
vermehrte
Lipide
I
Chylomikronen Triglyceride
IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III
IV
V
Cholesterol
Triglyceride
u.
Cholesterol
IDL u.
Triglyceride
Chylomikronen- u.
Remnants
Cholesterol
VLDL
Triglyceride
VLDL u.
Triglyceride
Chylomikronen u.
Cholesterol
Rel.
Bezeichnung
AtheroHäufigkeit
sklerose[%]
Risiko
<1
Hyperchylomikron–
ämie
10
Hyper-β-Lipo+++
proteinämie
40
Hyper-β- u. Hyper+++
prä-β-Lipoproteinämie
<1
broad-β-disease
+++
45
5
Hyper-prä-β-Lipoproteinämie
Hyper-prä-β-Lipoproteinämie mit
Hyperchylomikronämie
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62
Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
+
+
Genetische Ursache der Familiären Hypercholesterinämie
1938: der norwegische Arzt Carl
Müller beschreibt die Familiäre
Hypercholesterinämie als
angeborenen Metabolismusfehler,
der autosomal dominant vererbt
wird.
Carl Müller (1886-1983)
Genetische Ursache der Familiären Hypercholesterinämie
1964: der Arzt Avedis K.
Khachadurian (Amerikanische
Universität Beirut) beschreibt zwei
Formen der Familiären
Hypercholesterinämie:
•  die weniger schwere heterozygote Form
mit einer von Geburt an doppelt so
hohen Menge an LDL-Partikeln im Blut;
erhöhtes Risiko eines Herzinfarkts ab 30
Häufigkeit: ca. 1:250
•  die schwere homozygote Form mit einer
von Geburt an 6- bis 10-fach erhöhten
Menge an LDL-Partikeln im Blut;
Herzinfarkte bereits im Kindesalter
Häufigkeit: ca. 1:1.000.000
Avedis K. Khachadurian
Aufklärung des Cholesterol- und
Fettsäuremetabolismus
1964: der Nobelpreis für Physiologie/
Medizin geht an Konrad Bloch und
Feodor Lynen
„for their discoveries concerning the
mechanism and regulation of the
cholesterol and fatty acid
metabolism“
Konrad Bloch
(1912-2000)
Feodor Lynen
(1911-1979)
Aufklärung des Cholesterol- und
Fettsäuremetabolismus
1970er: Entdeckung von Mevastatin
aus Penicillium citrinum als potenten
Inhibitor der HMG-Co-Reductase
Akira Endo (geb. 1933)
Genetische Ursache der Familiären Hypercholesterinämie
1970er: Entdeckung des LDLRezeptors
1985: Nobelpreis für Physiologie
und Medizin an Michael S. Brown
und Joseph L. Goldstein
„for their discoveries concerning
the regulation of cholesterol
metabolism“
Joseph L. Goldstein, Michael S. Brown
LDL-Rezeptor
LDLR-Lebensdauer: 20 h
LDLR-Recycling-Zyklus: 10 min
Heterozygote mit defektem LDLRezeptor: 1:500
Homozygote mit defektem LDLRezeptor: 1:1.000.000
Cholesterol
LDL
LDLR
↓ LDLRezeptor
GolgiApparat
ClathrinVesikel
Endosom
↓ HMG-CoAReductase
Statin-Therapie:
•  Hemmung der HMG-CoAReductase
•  Vermehrte Expression von LDLR,
vermehrte Aufnahme von LDL in
Hepatozyten
•  Funktioniert nur bei intaktem LDL-R
↑ ACAT
Cholesteryloleat
Endoplasmatisches
Retikulum
Zellkern
Genetische Ursache der Familiären Hypercholesterinämie
1970er: Entdeckung des LDLRezeptors
1985: Nobelpreis für Physiologie
und Medizin an Michael S. Brown
und Joseph L. Goldstein
„for their discoveries concerning
the regulation of cholesterol
Joseph L. Goldstein, Michael S. Brown
metabolism“
1985: Klonierung des Gens des
LDL-Rezeptors
mittlerweile sind mehr als 1700 Mutationen im LDLR-Gen
identifiziert
Genetische Ursache der Familiären Hypercholesterinämie
Prinzipiell: Mutationen können resultieren in
•  Funktionsverlust (Loss of function) des Proteins
•  Funktionsgewinn (Gain of function) des Proteins
5 funktionelle Klassen der LDLRGenmutationen
Klasse 1: keine Synthese am ER
Klasse 2: kein (2A) oder stark
eingeschränkter (2B) Transport
zum Golgi-Apparat
Klasse 3: Oberflächenrezeptor
vorhanden, aber keine normale
LDL-Bindung
Klasse 4: Oberflächenrezeptor
bindet LDL, aber keine
Internalisierung
Klasse 5: keine pH-abhängige
Dissoziation von Rezeptor und
Ligand im Endosom, kein
Rezeptor-Recycling
LDL
3
LDLR
4
GolgiApparat
ClathrinVesikel
Endosom
2
Endoplasmatisches
Retikulum
1
Transkription
Translation
Zellkern
5
Weitere genetische Ursachen der Familiären Hypercholesterinämie
Ende 1980er Jahre: Identifizierung von Mutationen im Gen für
Apolipoprotein B-100, ist für die Bindung von LDL an den Rezeptor
verantwortlich
Mipomersen (Kynamro®) = Antisense-Oligonukleotid gegen ApoB-100
•  von der FDA für die Therapie der
familiären Hypercholesterinämie
zugelassen
•  die EMA hat die Genehmigung für
das Inverkehrbringen versagt
Weitere genetische Ursachen der Familiären Hypercholesterinämie
2003: Identifizierung von Mutationen im Gen für PCSK9 =
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin Typ 9; sorgt für den Abbau des
LDLR
PCSK9
LDLR
Antikörper gegen PCSK9:
seit Juli 2015 zugelassen:
Repatha® (Evolocumab)
Abbau
kurz vor der Zulassung: Praluent® (Alirocumab)
LDL
ClathrinVesikel
GolgiApparat
Endosom
Endoplasmatisches
Retikulum
Zellkern
Lysosom
Repatha® (Evolocumab)
ist zugelassen zur Behandlung von:
• Erwachsenen mit primärer Hypercholesterinämie oder mit gemischter
Dyslipidämie (anormale Blutfettwerte, einschließlich hohe
Konzentrationen des LDL-Cholesterins);
zusammen mit einer fettarmen Ernährung:
− in Kombination mit einem Statin, oder einem Statin zusammen mit
anderen blutfettsenkenden Arzneimitteln bei Patienten, die
unzureichend auf die Höchstdosis des Statins ansprechen;
− allein oder in Kombination mit anderen blutfettsenkenden
Arzneimitteln bei Patienten, die Statine nicht vertragen oder denen
keine Statine verabreicht werden dürfen.
• Erwachsenen und Kindern ab 12 Jahren mit „homozygoter familiärer
Hypercholesterinämie“
Dosierung: 140 mg alle zwei Wochen oder 420 mg einmal monatlich
subkutan
Weitere genetische Ursachen der Familiären Hypercholesterinämie
2003: Identifizierung von Mutationen im Gen für PCSK9 =
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin Typ 9; sorgt für den Abbau des
LDLR
PCSK9
LDLR
Antikörper gegen PCSK9:
seit Juli 2015 zugelassen:
Repatha® (Evolocumab)
Abbau
seit wenigen Tagen zugelassen: Praluent® (Alirocumab)
LDL
ClathrinVesikel
GolgiApparat
Endosom
Endoplasmatisches
Retikulum
Inhibitoren in klinischen Studien:
•  Bococizumab
•  ALN-PCS = small interfering RNA
Zellkern
Lysosom
Bekannte Gendefekte der Familiären Hyperlipoproteinämien
Typ vermehrte
Lipoproteine
vermehrte
Lipide
I
Chylomikronen
Triglyceride
IIa
LDL
Cholesterol
IIb
LDL u. VLDL
Triglyceride
u. Cholesterol
40
III
IDL u.
Triglyceride
Chylomikronen- u. Cholesterol
Remnants
VLDL
Triglyceride
<1
IV
V
VLDL u.
Chylomikronen
Triglyceride
u. Cholesterol
Rel.
Bezeichnung
Häufigkeit
[%]
<1
Hyperchylomikronämie
10
Hyper-βLipoproteinämie
45
5
Athero- Gensklerose- defekt
Risiko
–
LPL
+++
LDL-R,
ApoB,
PCSK9
LDL-R,
ApoB,
PCSK9
ApoE
Hyper-β- u. Hyperprä-βLipoproteinämie
broad-β-disease
+++
Hyper-prä-βLipoproteinämie
Hyper-prä-βLipoproteinämie mit
Hyperchylomikronämie
+
LPL
+
ApoCII,
LPL
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62
Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
+++
Monogene Ursachen der Dyslipidämien
Monogene Dyslipidämien – erhöhtes LDL-C
Gen
Protein
Entdeckung
ABCG5/G8
ATP-bindende Transporter (ABC) G5 und G8
Linkage Mapping
APOB
Apolipoprotein B
A priori Kenntnis des Proteins
LDLRAP1
(ARH)
LDLR
LIPA
LDL-Rezeptor assoziiertes Protein 1
Linkage Mapping
LDL-Rezeptor
Lysosomale saure Lipase
A priori Kenntnis des Proteins
Komplette ExomSequenzierung und A priori
Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – erhöhtes LDL-C
Gen
Protein
Entdeckung
ABCG5/G8
ATP-bindende Transporter (ABC) G5 und G8
Linkage Mapping
APOB
Apolipoprotein B
A priori Kenntnis des Proteins
LDLRAP1
(ARH)
LDLR
LIPA
LDL-Rezeptor assoziiertes Protein 1
Linkage Mapping
LDL-Rezeptor
Lysosomale saure Lipase
A priori Kenntnis des Proteins
Komplette ExomSequenzierung und A priori
Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
Enzymersatztherapie mit Sebelipase alfa (Kanuma®), seit Kurzem
von der EMA zugelassen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – zu niedriges
LDL-C
Gen
Protein
Entdeckung
ANGPTL3
Angiopoetin like 3
APOB
Apolipoprotein B
Maus-Untersuchungen und
komplette ExomSequenzierung
A priori Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
MTTP
Mikrosomales Triglycerid-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
SAR1B
Saccharomyces cerevisiae Homolog 1B
Linkage Mapping
MYLIP
(IDOL)
Myosin regulatorische leichte Kette
interagierendes Protein; induzierbares
Abbauenzym des LDL-Rezeptors
In-vitro-Untersuchungen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – zu niedriges
LDL-C
Gen
Protein
Entdeckung
ANGPTL3
Angiopoetin like 3
APOB
Apolipoprotein B
Maus-Untersuchungen und
komplette ExomSequenzierung
A priori Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
MTTP
Mikrosomales Triglycerid-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
SAR1B
Saccharomyces cerevisiae Homolog 1B
Linkage Mapping
MYLIP
(IDOL)
Myosin regulatorische leichte Kette
interagierendes Protein; induzierbares
Abbauenzym des LDL-Rezeptors
In-vitro-Untersuchungen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Lomitapid (Lojuxta®)
•  Inhibitor des MTTP
•  verminderte Bildung von VLDL
in der Leber und von
Chylomikronen im Darm
•  zugelassen von FDA (12/2012,
orphan drug) und EMA
(8/2013) begleitend zu einer
fettarmen Diät und anderen
lipidsenkenden Arzneimitteln
mit oder ohne Low-DensityLipoprotein-Apherese (LDLApherese) bei erwachsenen
Patienten mit homozygoter
familiärer Hypercholesterinämie (Gentest!)
Nahrungsfette
Cholesterin
Pankreas-Lipasen
Gallensäuren
Lomitapid
Cholesterol
LipoproteinLipase
Triglycerid
Chylomikron
Leberzelle
RemnantRezeptor
ChylomikronRemnant
LDL-Rezeptoren
IDL
LipoproteinLipase
VLDL
IDL
LDL
Lomitapid
LDL
Monogene Dyslipidämien – HDL-C
erhöhtes HDL-C
Gen
Protein
Entdeckung
CETP
Cholesterolester-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
LIPC
Leber-Lipase
A priori Kenntnis des Proteins
Inhibitoren des CETP in klinischer Studie
•  Torcetrapib
•  Dalcetrapib
Cholesterolester
•  Anacetrapib
Triglyceride
•  Evacetrapib
HDL
•  Peptid-Vakzine
bisher eher enttäuschende Ergebnisse
VLDL
CETP
LDL
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – HDL-C
zu niedriges HDL-C
Gen
Protein
Entdeckung
APOA1
Apolipoprotein A1
A priori Kenntnis des Proteins
LCAT
Lecithin:Cholesterol-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
ABCA1
ATP-bindender Transporter (ABC) A1
Linkage Mapping
Enzymersatztherapie mit
ACP-501 (rekombinante
humane Lecithin
Cholesterol Acyl
Transferase (rhLCAT)) in
der Entwicklung
IDL
LDL
LDL-Rezeptor
HDL
Lecithin-CholesterolAcyltransferase (LCAT)
periphere Zellen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – erhöhte
Triglyceride
Gen
Protein
Entdeckung
APOA5
Apolipoprotein A-V
Bioinformatik
APOC2
Apolipoprotein C-II
A priori Kenntnis des Proteins
APOE
Apolipoprotein E
A priori Kenntnis des Proteins
GPD1
Glycerol-3-phosphat-Dehydrogenase 1
Linkage Mapping
GPIHBP1
Glycosylphosphatidyl-inositol (GPI)-verankertes humanes Homolog einer
HDL-bindendes Protein 1
Mausmutante
LMF1
Lipase-Reifungsfaktor 1
LPL
Lipoprotein-Lipase
SLC25A49
Löslicher Carrier 25 Member 49
humanes Homolog des
murinen cld-Gens
A priori Kenntnis des Proteins
Linkage Analyse und
komplette ExomSequenzierung
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Ursachen der Dyslipidämien
Alipogen tiparvovec (Glybera®)
•  erste Zulassung eines
Gentherapeutikums
•  Adenoassoziiertes Virus
Serotyp 1 (nicht vermehrungsfähig) mit dem Gen für die
gain-of-function Variante
LPLS447X
•  seit 11/2014 auf dem Markt
•  Kosten*: 53.781,59 € pro
Injektion, ca. 1,1 Millionen € für
komplette Therapie
*daz.online, 28.11.2014: Glybera-Therapie kostet 1,1 Millionen Euro
Monogene Dyslipidämien – zu niedrige
Triglyceride
Gen
Protein
Entdeckung
APOC3
Apolipoprotein C-III
Genom-weite
Assoziationsstudie in einer
religiösen, isolierten
Gemeinschaft
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer
Dyslipidämie
Lipodystrophie: erhöhte Triglyceride, niedriges HDL-C
Gen
Protein
AGPAT2
1-Acyl-sn-glycerol-3-phosphat-acetyltransferase
AKT2
Phosphoinositid-abhängige Serin-Threonin-Proteinkinase Akt Isoform 2
BSCL2
Seipin
CAV1
Caveolin 1
CIDEC
Zelltod-induzierender DFFA-ähnlicher Effektor C
LMNA
Lamin A/C
PLIN1
Perilipin 1
PPARG
Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor gamma
PTRF
RNA-Polymerase-1- und Transkript-Freisetzungsfaktor
ZMPSTE24
Zink-Metalloproteinase STE24
Pioglitazon (Actos®) als PPARγ-Agonist
Fibrate aktivieren PPAR, v.a. PPARα
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer
Dyslipidämie
Vererbte Insulinresistenz und Adipositas-Syndrom: erhöhte
Triglyceride, niedriges HDL-C
Gen
Protein
INSR
Insulin-Rezeptor
LEP
Leptin
Gendefekt: Inaktives Leptin
Substitutionstherapie mit
rekombinantem Leptin
(Metreleptin, Myalept® von
der FDA zugelassen)
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer
Dyslipidämie
MODY-Syndrom (Maturity Onset Diabetes of the Young): erhöhte
Triglyceride, niedriges HDL-C
Gen
Protein
HNF1A
Transkriptionsfaktor hepatic nuclear factor 1-alpha
HNF4A
Transkriptionsfaktor hepatic nuclear factor 4-alpha
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer
Dyslipidämie
Monogene Störung des Gallensäurestoffwechsels und der
Cholesterolsynthese
Gen
Protein
SLC10A2
Natrium-Gallsalz-Kotransporter im Ileum
DHCR7
Sterol-delta-7-reduktase
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer
Dyslipidämie
Monogene Mehrsystem-Störungen mit Dyslipidämie
Gen
Protein
FBN1
Fibrillin
G6PC
Glucose-6-phosphatase
GK
Glycerolkinase
JAG1
Jagged 1
SMPD1
Sphingomyelin-phosphodiesterase 1
TNFRSF6
Tumornekrosefaktor-Rezeptor Superfamilie Member 6
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Ursachen der
Dyslipoproteinämien
Eine Vielzahl an Genen ist direkt und indirekt an
Dyslipoproteinämien beteiligt und es werden
wahrscheinlich noch mehr entdeckt (v.a. bei sekundären
Dyslipoproteinämien).
Die Ausprägung der Dyslipoproteinämien hängt allerdings
auch sehr stark von Ernährung und Lebenswandel ab.
Einige der Genprodukte sind als Targets für Wirkstoffe
interessant.
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
1.  Grundlagen
2.  Gendefekte als Ursachen
3.  Therapie-relevante Gene
29.09.15
Statin-Therapie
Polymorphismen mit relevantem Einfluss auf die Wirksamkeit bei
•  HMGCR (HMG-CoA•  ADAMTS1
•  COQ2
Reductase)
•  CXCL5
•  SIK3
•  ABCB1 (ABC-Transporter)
•  HTR7
•  GNB3
•  ABCG2
•  NOS3
•  CELSR2
•  SLCO1B1 (Transporter)
•  ATP2B1
•  DMPK
•  CYP3A4
•  RHOA
•  CETP (Cholesterolester-
•  PRDM16
Transferprotein)
•  RYR1
•  LPA (Lipoprotein)
•  SREBF1
•  HLA-G (MHC-I G)
•  WDR 52
•  CHRNA1 (cholin. NikotinRezeptor α1)
• 
PPARA
Simvastatin-Therapie
seit Mai 2014 empfohlener Test auf Vorhandensein der c.521T>CMutation im Gen SLC01B1 (erhöhtes Risiko für Myopathien und
Rhabdomyolyse bei höheren Dosen)
positives Testergebnis
bei ca. 18 % der
europäischen
Bevölkerung
(homozygot und
heterozygot)
Statin
apikale
Membran
SLCO2B1
HMG-CoAReduktase
Statin
Statin
SLCO2B1
CYP3A4
CYP3A5
Metabolite
IntestinumZelle
CYP3A4
u.a.
CYP3A5
Metabolite
Zellkern
ABCB1
ABCG2
biliäre
Elimination
Leber-Zelle
Statin-Therapie
Statin-Therapie
SLCO1B1
Statin-Therapie
COQ2: für Biosynthese von Ubichinon-10 (Q-10) wichtig
Therapie-Auswirkungen der GenPolymorphismen
Gen
Anpassung
HMGCR
beeinträchtigtes Ansprechen auf Statin-Therapie
SLCO1B1
Simvastatin-Dosisanpassung an reduzierte Transporter-Funktion,
alternativ: Therapie mit Pravastatin oder Rosuvastatin
ABCA1
beeinträchtiges Ansprechen bei Therapie mit Atorvastatin,
Pravastatin, Simvastatin
ABCC2
APOE
evtl. Dosisanpassung bei Therapie mit Simvastatin, Atorvastatin
beeinträchtiges Ansprechen bei Therapie mit Atorvastatin,
Fluvastatin, Pravastatin, Rosuvastatin, Simvastatin
COQ2
erhöhtes Myalgie-Risiko bei Statin-Therapie
HTR7
erhöhtes Myalgie-Risiko bei Statin-Therapie
ABCG8
beeinträchtiges Ansprechen bei Atorvastatin-Therapie
CETP
beeinträchtiges Ansprechen bei Fluvastatin-Therapie
...
Problematische Gene bei der Therapie
Eine Vielzahl an Gen-Polymorphismen beeinträchtigt die
Wirksamkeit der Arzneistoffe mehr oder weniger stark.
Bisher sind die Evidenzen eher gering und nur bedingt in
Therapieempfehlungen eingegangen.