LUX Score - Lipidmuster in der Medizin nutzen
Nach dem Genom und dem Proteom rückt nun das Lipidom, die Gesamtheit der Lipide im Körper, in den Mittelpunkt der Forschung. DZIF-Wissenschaftler am Forschungszentrum Borstel haben ein Programm entwickelt, das die strukturelle Ähnlichkeit von Lipiden bestimmen kann. Diese LUX Score und die Definition der Lipidmuster könnte die Diagnose und Behandlung verschiedener Krankheiten verbessern. Ergebnisse zur Anwendbarkeit sind in der aktuellen Ausgabe von PLOS Computational Biology veröffentlicht.
Lipidomics, eine noch relativ junge wissenschaftliche Disziplin, stellt sich der Aufgabe, alle Lipide in einem Organismus zu identifizieren und deren Menge zu bestimmen. Im komplexen Zusammenspiel von Art und Funktion einzelner Lipide liegt ein Schlüssel für viele Stoffwechselerkrankungen wie Fettleibigkeit, Atherosklerose, Schlaganfall, Bluthochdruck und Diabetes. Aber auch in degenerativen Erkrankungen und Krebs rückt die Lipidbiologie zunehmend in den Fokus des wissenschaftlichen Interesses.
Bisher gibt es keine allgemein anerkannte Methode, um Lipidome miteinander zu vergleichen. Dr. Dominik Schwudke, Leiter der Bioanalytischen Chemie am Forschungszentrum Borstel, begann zusammen mit Chakravarty Marella vor fünf Jahren am National Centre for Biological Sciences (NCBS – TIFR, Bangalore, Indien) die LUX Score zu entwickeln, die die Ähnlichkeit (Homologie) von Lipidomen bestimmt. Die Forschungen wurden im Rahmen des DZIF und des DZL (Deutsches Zentrum für Lungenforschung) fortgesetzt. Dabei analysierten die Wissenschaftler Lipidome in einer Weise, die ursprünglich in der Genetik angewendet wurde, um Genome miteinander zu vergleichen. Zugrunde liegen hier die chemischen Strukturen der Lipide, die bioinformatisch so ausgewertet werden, als ob sie individuelle Gene wären. Wenn Lipide strukturell verschieden sind, kann man dies präzise bestimmen und mit der LUX-Score zusammenfassen.
Die LUX Score wurde zuerst an Modellsystemen getestet, deren zugrundeliegenden genetischen Veränderungen bekannt waren. Dabei erwies sie sich als so aussagekräftig, dass die zugrunde liegende Genetik exakt wiedergegeben wurde. Die Anwendbarkeit der LUX Scores wurde dann weiter untersucht, indem verschiedene Gewebe der Fruchtfliege verglichen wurden. Diese Studien sind von D. Schwudke, C. Marella und A.E. Torda (Universität Hamburg) in der aktuellen Ausgabe von PLOS Computational Biology veröffentlicht.
