Im Rahmen eines durch die International Myeloma Foundation (IMF) mit einem „Black Swan Research Initiative“ Grant geförderten Projekts untersuchen wir mittels Next Generation Sequencing Familien, in denen es gehäuft zu Erkrankungen am Multiplen Myelom gekommen ist.

Im Zuge des Projektes wird die DNA aller Teilnehmer - jeweils nach Familienzugehörigkeit eingeordnet. Es werden genetische Varianten untersucht, die ausschließlich in den erkrankten Familienmitgliedern zu finden sind, nicht aber in den gesunden Verwandten. Eine solche Vergleichsanalyse könnte bisher unbekannte genetische Varianten aufdecken, die für die Entstehung des Multiplen Myeloms verantwortlich sind.

Chromosomale Regionen an denen genetische Varianten für das Risiko von MM, AL und MGUS identifiziert werden konnten.

Neben dem Family Sequencing Projekt führen wir in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum epidemiologische, genetische Assoziationsstudien zur Erforschung genetischer Risiko-Varianten durch, die in der Bevölkerung mit einer relativen Häufigkeit von >10% auftreten können. Hierfür vergleichen wir mittels „genomweiter Genotypisierung“ (GWAS) das Erbgut einer Vielzahl nicht verwandter erkrankter und gesunder Studienteilnehmer, um diejenigen Erbgutveränderungen zu finden, die ein erhöhtes genetisches Grund-Risiko verantworten am Multiplen Myelom zu erkranken. Neben dem genetisches Grund-Risiko erforschen wir auch, ob vererbliche  genetische Varianten mit einer bestimmten klinischen Form des Myeloms oder einer bestimmten Prognose assoziiert sind. So konnten wir z.B. zeigen, dass genetische Varianten auf den Chromosomen 4 und 5 mit einem erhöhten Risiko verbunden sind, unter Bortezomib Therapie eine Polyneuropathie zu entwickeln. Bei Amyloidose Patienten konnten genetische Varianten auf Chromosom 2 und 8 identifiziert werden, die es wahrscheinliche machen, dass sich das toxische Amyloid im Herzen bzw. in der Leber ablagert.

Die Leichtketten-Amyloidose ist eine der häufigsten systemischen Amyloidosen in Deutschland. Bei fortgeschrittenem Nieren- oder Herzbefall kann sie zur raschen Dialyse oder Versterben führen. Die Krankheit beruht auf der Fehlfaltung und Aggregation von Immunoglobulin Antikörper-Leichtketten, welche im Rahmen einer monoklonalen B-Zell-Erkrankung gebildet werden. Eine Besonderheit der AL-Amyloidose ist ihr hochvariables klinisches Erscheinungsbild. Diese Heterogenität ist mutmaßlich die Folge der natürlichen Variabilität von Leichtketten und der polymorphen Aggregatstruktur. Die genauen biochemischen Zusammenhänge sind aber unverstanden. Ziel der Forschergruppe ist es, für zwei besonders prominente klinische Formen der AL-Amyloidose (dominanter Herz- oder Nierenbefall) aufzuklären, wie Krankheitsentstehung und klinisches Erscheinungsbild von spezifischen proteinbiochemischen Eigenschaften abhängen. Die Forschergruppe untersucht hier insbesondere Sequenz und Primärstruktur, proteolytische Prozessierung, Faltung und polymorphe Aggregatstruktur.

Subprojekt : 1 Sequenz Diversität der Leichtketten

PIs Stefan O. Schönland, Stefanie Huhn
Universitätsklinikum Heidelberg; Medizinische Klinik V, Amyloidose Zentrum & Sektion Multiples Myelom

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• Chattopadhyay S, Thomsen H, Yadav P, da Silva Filho MI, Weinhold N, Nöthen MM, Hoffman P, Bertsch U, Huhn S, Morgan GJ, Goldschmidt H, Houlston R, Hemminki K, Försti A.  Genome-wide interaction and pathway-based identification of key regulators in multiple myeloma. Commun Biol. 2019.
• Campa D, Martino A, Macauda A, Dudziński M, Suska A, Druzd-Sitek A, Raab MS, Moreno V, Huhn S, Butrym A, Sainz J, Szombath G, Rymko M, Marques H, Lesueur F, Vangsted AJ, Vogel U, Kruszewski M, Subocz E, Buda G, Iskierka-Jażdżewska E, Ríos R, Merz M, Schöttker B, Mazur G, Perrial E, Martinez-Lopez J, Butterbach K, García Sanz R, Goldschmidt H, Brenner H, Jamroziak K, Reis RM, Kadar K, Dumontet C, Wątek M, Haastrup EK, Helbig G, Jurczyszyn A, Jerez A, Varkonyi J, Barington T, Grzasko N, Zaucha JM, Andersen V, Zawirska D, Canzian F. Genetic polymorphisms in genes of class switch recombination and multiple myeloma risk and survival: an IMMEnSE study. Leuk Lymphoma. 2019 Jan 11:1-9.
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• Martino A, Campa D, Buda G, Sainz J, Garcia-Sanz R, Jamroziak K, Reis RM, Weinhold N, Jurado M, Rios R et al: Polymorphisms in xenobiotic transporters ABCB1, ABCG2, ABCC2, ABCC1, ABCC3 and multiple myeloma risk: a case-control study in the context of the International Multiple Myeloma rESEarch (IMMEnSE) consortium. Leukemia. 2012.

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• Broderick P, Chubb D, Johnson DC, Weinhold N, Forsti A, Lloyd A, Olver B, Ma YP, Dobbins SE, Walker BA et al: Common variation at 3p22.1 and 7p15.3 influences multiple myeloma risk. Nat Genet 2012.

• Weinhold N, Moreaux J, Raab MS, Hose D, Hielscher T, Benner A, Meissner T, Ehrbrecht E, Brough M, Jauch A et al: NPM1 is overexpressed in hyperdiploid multiple myeloma due to a gain of chromosome 5 but is not delocalized to the cytoplasm. Genes, chromosomes & cancer 2010.