Pädiatrischer Thromboembolismus und Schlafanfall

In Kooperation mit Prof. Ulrike Nowak-Göttl (UK-SH) untersuchen wir klassische und genetische Risikofaktoren für Schlaganfall und Thromboembolismus im Kindesalter. Zusätzlich bestimmten wir potentielle kombinierte Effekte einzelner SNPs, die durch konventionelle Assoziation nicht detektiert werden können. Hierfür untersuchten wir den gesamten GWAS Datensatz unter systembiologischen Gesichtspunkten, in dem wir Informationen zu Protein-Interaktionen in unsere Analysen einbezogen. Diese Analyse stellt deutlich das komplexe Zwischenspiel von Genen an der Schnittstelle zwischen Gefäßwand und Koagulation in der Pathogenese des pädiatrischen Schlaganfalls dar, und unterstreicht die Notwendigkeit, komplexe Erkrankungen systematisch bzgl. dysregulierter Regelkreise zu untersuchen. Dies ist erforderlich, um das komplexe Wechselspiel von Genen und Proteinen auf den verschiedenen Ebenen, und deren Auswirkung auf die Prädisposition für komplexe Erkrankungen, besser zu verstehen. Die Ergebnisse wurden in der international anerkannten Fachzeitschrift Blood publiziert (Arning et al. Blood 2012). Darüber hinaus wurde Monika Stoll im Jahr 2013 zur international renommierten FASEB Scientific Research Conference eingeladen, um über diese Arbeit zu referieren. Mittels einer eigens hierfür programmierten Software (PostGWAS) erhielten wir so Einblicke in die biologischen Netzwerke, welche möglicherweise der Prädisposition zum Schlaganfall im Kindesalter zugrunde liegen. Das begleitende Manuskript zur PostGWAS-Software wurde im Jahr 2013 erfolgreich zur Publikation gebracht (Hiersche et al. PLoS ONE), und war gleichzeitg Grundlage für die erfolgreiche Promotion von Herrn Hiersche im Sommer 2013. Im Jahr 2011 hatten wir eine Studie zur Resequenzierung von 46 betroffenen Kindern sowie deren gesunden Geschwistern begonnen, welche auf unserer Illumina NGS Plattform mit 75-facher Abdeckung sequenziert wurde. Unsere vorläufigen Analysen, unter Nutzung der eigens hierfür programmierten IT-Infrastruktur, identifizierten ungefähr 3000 SNV in 48 betroffenen Kindern und 48 nicht-betroffenen Geschwistern, von denen 30 potentiell ursächlich (kodierend) sind, und weiteren detaillierten Studien in 2012-2014 zugeführt wurden. In den Jahren 2012 und 2013 halfen zusätzliche Validierungsexperimente unter Verwendung der Sanger-Sequenzierung „falsch positive“ Mutationen experimentell auszuschließen und die Anzahl der nachfolgend zu untersuchenden Kandidatengene und SNPs weiter zu reduzieren. Danach erfolgte die Genotypisierung der verbleibenden Kandidaten-SNPs unter Verwendung der TaqMan-Technologie in der kompletten Kohorte (~300 Familien), um das Populationsrisiko dieser Varianten abschätzen zu können. Diese Experimente begannen in 2012 und wurden in 2013 weitergeführt und werden in 2014 sukzessive abgearbeitet.