Mitochondriopathien – neue Trends in Diagnostik und Therapie

Zusammenfassung

Mitochondriopathien sind eine klinisch, biochemisch und genetisch ausgesprochen heterogene Krankheitsgruppe mit Mutationen in mehr als 250 Genen, wobei ein Teil davon im mitochondrialen Genom liegt, der Großteil aber im Kerngenom. Die Verteilung der Mutationen auf eine derart große Anzahl an Genen verschaffte den Mitochondriopathien eine Vorreiterrolle bei der Einführung der Next-Generation-Sequenzierung (NGS) in die klinische Praxis, wobei die Exomsequenzierung zurzeit die Methode der Wahl darstellt. Die Bedeutung der funktionellen Tests, vor allem der biochemischen Messung von frischen oder gefrorenen Biopsieproben und der histologischen Untersuchung, bleibt bestehen, in vielen Fällen rücken diese Analysen aber an die zweite Stelle. Diese Analysen sind vor allem zur Bestätigung der genetischen Ergebnisse häufig unerlässlich und bei Akutpatienten weiterhin als initiale bzw. parallele Untersuchung zu wählen. Es ist auch darauf zu achten, dass Mutationen gewebespezifisch auftreten können, vor allem Mutationen der mitochondrialen DNA sind im Blut nicht immer nachweisbar.

Die Therapie von Mitochondriopathien ist nach wie vor meist auf eine symptomatische Behandlung begrenzt, nur bei wenigen, vor allem bei cofaktorabhängigen Erkrankungen konnten bisher gute Therapieeffekte erzielt werden. Erfreulich ist die Entwicklung zahlreicher neuer Therapieansätze, die sich Fortschritte in der Proteinersatz- und Gentherapie zunutze machen. Besondere Aufmerksamkeit hat in jüngster Vergangenheit die Option der Spende von Eizellmitochondrien erhalten, eine in Großbritannien kürzlich zugelassene Methode zur Prävention der Vererbung von Mutationen der mitochondrialen DNA.

Abstract

Disorders of mitochondrial energy metabolism are a clinically, biochemically and genetically heterogeneous group of diseases with mutations in more than 250 genes. Gene defects are located in the mitochondrial genome, but the majority affect the nuclear genome. Due to the distribution of mutations on numerous genes, mitochondrial disorders played a pioneering role in the introduction of next generation sequencing into clinical practice, whereby exome sequencing is currently the method of choice. Functional tests are still important, especially the biochemical measurement of fresh or frozen tissue samples and the histological examination, but increasingly as second-line investigations. They are often essential to confirm the genetic results and continue to be important as the initial investigation in acute patients. It is important to point out that mutations can occur in a tissue-specific way and that mutations of mitochondrial DNA are not always detectable in blood.

Therapy for mitochondrial disorders is still mostly limited to symptomatic treatment. Only in few cases, especially in cofactor-dependent disorders, can detectable therapeutic effects be achieved. The development of numerous protein replacement and gene therapy approaches is encouraging. The donation of oocyte mitochondria has received particular attention. This method has recently been approved in the UK and can be used to prevent the inheritance of mutations in mitochondrial DNA.