Die AG Medizinische Genetik (Leiter: Dr. Jan Lukas) befasst sich im Schwerpunkt mit der Entwicklung innovativer, zellulärer Krankheitsmodelle mit dem Ziel der Verbesserung molekularer diagnostischer und prognostischer Verfahren und Testung personalisierter, molekular-therapeutischer Behandlungsansätze bei Patienten mit seltenen Stoffwechselkrankheiten.

Die Gesamtzahl dieser Erkrankungen liegt bei geschätzt über 5000 und die Anzahl verschiedener Genvarianten der oft polymorphen Gene steigt stetig. Nicht alle Genvarianten sind pathophysiologisch bedeutsam. Die Aufklärung von Zusammenhängen allelischer Veränderungen und klinischen Krankheitsbildern (im engeren Sinne auch Genotyp-Phänotyp-Beziehung genannt) gehört zu den Kernfragen der heutigen Humangenetik. Die Erweiterung der Interpretationsgrundlage durch Zuhilfenahme zellulärer Krankheitsmodelle und IT-unterstützter Modellierung können die moderne molekulare Diagnostik unterstützen.

In unserem Labor beschäftigen wir uns mit den zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der Synthese, Prozessierung und Transport schadhafter Proteinvarianten, die zur Auslösung der Pathophysiologie seltener monogener Stoffwechselkrankheiten führen.

Ein relativ neuer therapeutischer Ansatz beschreibt die Stabilisierung fehlgefalteter, ansonsten aber funktionaler Proteinvarianten durch Beeinflussung der zellulären Proteostase, sodass diese Proteine einem vorzeitigen ER-assoziierten proteasomalen Abbau (engl: endoplasmic reticulum-associated degradation = ERAD) entgehen und zum Zielort prozessieren können. Das größte therapeutische Potential kommt hierbei einer Klasse besonderer niedermolekularer Substanzen zu: den Pharmakologischen Chaperonen. Diese ermöglichen als eine Art Baugerüst über direkte Bindung an bestimmte Strukturelemente die ordentliche Faltung eines spezifischen Zielproteins und damit die Vermeidung des ERAD vermittelten Abbaus der enzymatisch ansonsten aktiven Eiweiße.

Aktuelle Projekte befassen sich mit der Kupferstoffwechselkrankheit Morbus Wilson "Exzellenz-MV") und den lysosomalen Speicherkrankheiten Morbus Fabry, Morbus Niemann-Pick Typ C und Morbus Gaucher.