Um neue Biomarker zu finden, die einen Typ-2-Dia­betes ankündigen, analysierte ein Team von Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) zunächst prädiabetische Mäuse mit milder Hyperglykämie, jedoch ohne Betazellfunktionsverlust. Die Forschenden um Dr. ­Meriem ­Ouni vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) in Potsdam-Rehbrücke, einem Partner des DZD, untersuchten die pankreatischen Inselzellen der Tiere hinsichtlich ihrer DNA-Methylierung und Gen­expressionsstärke. Knapp 500 Gene unterschieden sich in diesen Eigenschaften von denen nicht-prädiabetischer Kontroll­tiere – angereichert waren darunter solche, die in Verbindung zur Insulin­sekretion stehen.

Um die Erkenntnisse auf den Menschen zu übertragen, fokussierten sich Dr. Ouni und Kollegen auf jene Stellen des Genoms, die zwischen Mäusen und dem Menschen konserviert sind. Sie verglichen die Ergebnisse aus dem Tiermodell mit dem DNA-Methylierungsprofil der Blutzellen von Teilnehmern der EPIC*-Potsdam Kohortenstudie, bei denen zu einem späteren Zeitpunkt (im Median 3,8 Jahre nach der Blutabnahme) ein Typ-2-Diabetes diagnostiziert wurde.

105 Gene mit veränderter DNA-Methylierung schienen demnach mit einer zukünftigen Diabeteserkrankung assoziiert zu sein. Die Genkandidaten mit dem stärksten Vorhersagepotenzial (ROC-AUC: ~0,7) waren AKAP13, TENM2, CTDSPL, PTPRN2 und PTPRS.

Für 99 der in den Mausversuchen veränderten Gene fanden die Forschenden ebenfalls Alterationen in pankreatischen Inselzellen menschlicher Spender mit manifestem Typ-2-Diabetes. „Unsere Studie liefert neue DNA-Methylierungsstellen, die als mögliche Biomarker für Typ-2-Diabetes infrage kommen“, fassen die Autoren zusammen. 

Quelle: Ouni M et al. Diabetes 2020; 69: 2503-2517; DOI: 10.2337/db20-0204

*European Investigation into Cancer and Nutrition