Einfluss von Genetik und Epigenetik auf den Diabetes
Koordinatoren:
Annette Schürmann | Johannes Beckers | Martin Hrabě de Angelis
Mitglieder der Academy
Mitglieder der Academy
Hadi Al-Hasani, DDZ
Johannes Beckers, HMGU
Alexandra Chadt, DDZ
Fabian Eichelmann, DIfE
Raffaele Gerlini, HMGU
Harald Grallert, HMGU
Martin Hrabě de Angelis, HMGU
Henriette Kirchner, Lübeck
Meriem Ouni, DIfE
Fabiana Perocchi, HMGU
Robert Schneider, HMGU
Martin Schön, DDZ
Tim Schulz, DIfE
Matthias Schulze, DIfE
Annette Schürmann, DIfE
Michele Solimena, PLID
Raffaele Teperino, HMGU
Henriette Uhlenhaut, HMGU
Heike Vogel, DIfE
Merly Vogt, HMGU
Genetische Veranlagung, Ernährung und Bewegung beeinflussen das Risiko für Typ-2-Diabetes. Die Academy erforscht die molekularen Ursachen von Erkrankungen und entwickelt innovative Strategien für eine frühe Diagnose, wirksame Prävention und neue therapeutische Ansätze.
Die (Epi)Genetics Academy erforscht, wie genetische, epigenetische und Umweltfaktoren das Risiko für Typ-2-Diabetes (T2D) beeinflussen. Ziel ist es, Subtypen von (Prä-)Diabetes besser zu verstehen, Therapieansprechen vorherzusagen und neue Biomarker sowie Behandlungsansätze zu entwickeln. Um krankheitsrelevante Gene, epigenetische Veränderungen und molekulare Netzwerke zu identifizieren, werden Tier- und Humanstudien kombiniert.
Schwerpunkte
- Verbesserung der Früherkennung von T2D und Komplikationen.
- Identifizierung von molekularen Mechanismen von T2D und Begleiterkrankungen.
- Forschung zu Medikamenten und Gen-Techniken, die ererbte und erworbene Risiken für Typ-2-Diabetes gezielt beeinflussen können.
Identifizierung zentraler Mechanismen
Die (Epi)Genetics Academy hat bedeutende Fortschritte im Verständnis der molekularen Ursachen von T2D und metabolischen Störungen erzielt. Durch die erfolgreiche Übertragung von Forschungsergebnissen aus Modellsystemen auf menschliche Kohorten konnten zentrale Mechanismen identifiziert werden, die zur Krankheitsentstehung beitragen. Diese Erkenntnisse schaffen eine solide Grundlage für die Entwicklung verbesserter Strategien zur Frühdiagnose, individuellen Risikobewertung und gezielten Intervention – mit dem Ziel, die Versorgung entlang des gesamten Krankheitsverlaufs nachhaltig zu optimieren.
Neue genetische Erkenntnisse für Diagnose und Therapie
Die Academy identifizierte mithilfe funktioneller Genomik und in Mausmodellen 17 neue Gene, die an Adipositas, MASLD und Typ-2-Diabetes beteiligt sind. Sie beeinflussen unter anderem Fettzellen, Leberstoffwechsel und die Funktion der Langerhans-Inseln. Ihre Relevanz wurde in Tier- und Humangewebe bestätigt – eine wichtige Grundlage für neue Therapieziele.
Genetische Faktoren haben auch einen Einfluss auf Komplikationen bei T2D wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Der Insulinregulator TBC1D4 verstärkt nicht nur Muskelinsulinresistenz, sondern auch Herzschäden nach Ischämie (Gefäßverengung bzw. Gefäßverschluss). Das unterstreicht Insulinresistenz als beeinflussbaren Risikofaktor bei diabetesbedingter Herzinsuffizienz.
Einblicke in molekulare Ursachen
DZD-Forschende analysierten Blutproben von über 1700 Personen und fanden bestimmte Lipide und Aminosäuren, die mit Übergewicht und T2D zusammenhängen. Besonders die Fettmoleküle Sphingomyeline und Phosphatidylcholine könnten erklären, wie Übergewicht das Diabetes-Risiko erhöht. Genetische Analysen und Tierversuche bestätigen: Veränderungen im Fettstoffwechsel spielen eine zentrale Rolle in der frühen Krankheitsentwicklung.
Publikationen
Spielmann N et al. Extensive identification of genes involved in congenital and structural heart disorders and cardiomyopathy. Nat Cardiovasc Res (2022). https://doi.org/10.1038/s44161-022-00018-8
Wittenbecher C et al. Dihydroceramide- and ceramide-profiling provides insights into human cardiometabolic disease etiology. Nat Commun (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-28496-1
Dong Q et al. Metabolic Signatures Elucidate the Effect of Body Mass Index on Type 2 Diabetes. Metabolites (2023). https://doi.org/10.3390/metabo13020227
Tomar A et al. Epigenetic inheritance of diet-induced and sperm-borne mitochondrial RNAs. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07472-3
Kwon Y et al. Induction of steatosis in primary human hepatocytes recapitulates key pathophysiological aspects of metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease. J Hepatol (2025). https://doi.org/10.1016/j.jhep.2024.06.040