Die Deletion und Duplikation der Glutathion-S-Transferasen der Klasse Mu1 und Theta 1

Die in dieser Arbeit untersuchten Glutathion-S-Transferasen der Klasse Mu1 (GSTM1) und der Klasse Theta1 (GSTT1) weisen beide eine Deletion des gesamten Gens auf. Bei der Untersuchung von menschlichen Blutproben, die mit dem Testsubstrat trans-Stilbenoxid exponiert wurden, konnte bei 50 % der untersuchten Proben keine Konjugation des Substrats mit Glutathion festgestellt werden. Als verantwortliches Enzym konnte die Glutathion-S-Transferase Mu1 identifiziert werden (Seidegard et al., 1987). Ein ähnliches Bild stellt sich bei der Biotransformation von Dichlormethan (Peter et al., 1989), Methylbromid und Ethylenoxid (Hallier et al., 1993) dar, die menschlichen Erythrozyten appliziert wurden. Auch hier fand bei einem Teil der Proben keine Konjugation mit Glutathion statt. Verantwortlich für die Biotransformation ist die GSTT1 (Hallier et al., 1994). Das fast vollständige Fehlen der Glutathionkonjugation dieser Verbindungen wird auf den kompletten Verlust der GSTM1- und GSTT1-Gene zurückgeführt (Pemple et al., 1994, Seidegard et al., 1988).

Das Wissen über die Biochemie der beiden Glutathiontransferasen im Zusammenhang mit Biotransformationen von potentiell toxischen und genotoxischen Verbindungen hat zu der Hypothese geführt, dass sie eine wichtige Rolle bei der Ätiologie von Krebserkrankungen (Rebbeck, 1997) und der Entstehung anderer Erkrankungen wie Biliäre Zirrhose (Davies et al., 1993), Kolitis Ulzerosa, Morbus

cytosolische Glutathion-S-Transferase

Klasse Chromsom Gene

alph m thet pi zeta sigm kapp omeg

6p1 1p1 22q1 11q1 14q2 4q21 N.B. 10q

A1- M1- T1 P1 Z1 S1 K1 O1

Polymor-phismus

Ja Ja Ja Ja Ja n.b. n.b. n.b.

Crohn (Ducan et al., 1995), Alzheimer (Green et al., 1995) und Endometriose (Baranova et al., 1999) spielen. Aufgrund dieser Hypothese wurden eine Vielzahl an epidemiologischen Studien durchgeführt, die einen oder beide Polymorphismen zum Gegenstand hatten. Die Ergebnisse der Studien zeigen dabei keinen einheitlichen Trend. So wurden in mehren Arbeiten, die den Zusammenhang zwischen Lungenkrebs und der GSTM1-Deletion zum Ziel hatten festgestellt, dass für diese Erkrankung ein 1,3-2,7faches Risiko besteht, wenn beide GSTM1-Allele deletiert sind (Seidegard et al., 1986, Seidegard et al., 1990, Nazar-Stewart et al., 1993, Kihara et al., 1994). Andererseits wurde bei der überwiegenden Mehrzahl der Studien kein Zusammenhang zwischen der Lungenkrebserkrankung und der GSTM1-Deletion gefunden (Rebbeck, 1997, Houlston, 1999). Dieses uneinheitliche Bild zeigt sich auch bei anderen Krebserkrankungen. Lafuente et al. (1995) konnte für GSTM1 defiziente Patienten, die an einem Melanom leiden ein 2,0fache Risiko feststellen, während Heagerty et al. (1994) und Shanley et al. (1995) keine Assoziation zwischen der Krebserkrankung und der homozygoten GSTM1 Deletion zeigen konnten. Auch beim Kolonkarzinom sind die Ergebnisse widersprüchlich, hier stellte Zong et al.

(1993) ein 1,78faches Risiko für GSTM1*O/*O-Träger fest, das von Chenevix Trench et al. (1995) nicht bestätigt werden konnte. Dieser Trend setzt sich bei anderen Erkrankungen fort und die Frage, die sich stellt ist, was ist der Grund für diese uneinheitlichen bzw. widersprüchlichen Ergebnisse. Ein Grund könnte darin bestehen, dass die meisten Erkrankungen multifaktorielle Ursachen haben, wie die Beteiligung mehrerer Risikogenotypen in anderen Genen des Fremdstoffwechsels verbunden mit einer etwaigen Schadstoff-Expositionen (Rebbeck, 1997). Ein weiterer Aspekt ist das vollständige Verstehen bzw. Wissen über die genetischen Polymorphismen, das bis vor kurzem für die hier besprochenen Glutathiontransferasen (M1 und T1) noch unvollständig war. Beim GSTM1- und GSTT1-Gen war es bisher nur möglich zwischen dem vollständigen Verlust beider Allele und dem Vorhandensein von mindestens einem Allel molekulargenetisch zu unterscheiden. Eine Differenzierung zwischen homozygoten und heterozygoten GSTM1- und GSTT1-Trägern war nicht möglich bzw. technisch sehr aufwendig und führte zu nichtzweifelsfreien Ergebnissen. Alle bisherigen epidemiologischen Studien, die das GSTM1- oder GSTT1-Gen zum Gegenstand hatten, basierten auf dem negativen Nachweis, der auf Verlust einer DNA-Bande nach elektrophoretischer Auftrennung beruhte. Dabei wurde der Nachweis der GSTM1- bzw. GSTT1-Deletion entweder mittels Standard PCR der einzelnen Gene (Pemble et al., 1994, Bell et al., 1993) oder mit Hilfe einer sog. Multiplex-PCR geführt, bei der beide Gene in einer Reaktion detektiert wurden (Arand et al., 1996). Der positive Nachweis des GSTM1*0- bzw. GSTT1*0-Allels könnte eine wesentlich differenzierte Aussage über den Risikobeitrag des GSTM1- und des GSTT1-Polymorphismus bei der Entstehung von Krebserkrankungen und anderer Erkrankungen ermöglichen, da davon

auszugehen ist, dass durch die Anzahl der Allele auch eine Gen-Dosis zu erwarten ist, und die Detoxifikationskapazität von Organen bzw. Geweben erheblich davon abhängt.

Enzymaktivitätsuntersuchungen deuten auf einen phänotypischen Unterschied zwischen Trägern von zwei aktiven Allelen gegenüber Trägern von nur einem Allel hin. Zwei Arbeitsgruppen konnten eine trimodale Verteilung ermitteln. Ein kleiner Teil der untersuchten Proben wies dabei sehr hohe Enzymaktivitäten auf (Heckbert et al., 1992, Nazar-Steward et al., 1993). Seidegard et al. (1985) und Wiencke et al. (1990) stellten in ihren Arbeiten unabhängig von einander eine bimodale Verteilung der GSTM1-Enzymaktivitäten mit dem Testsubstrat trans-Stilbenoxid fest, die aus einer großen Gruppe von GSTM1-aktiven mit mittlerer und einer kleinen Gruppe mit einer sehr hohen Aktivität bestand. Diese Gruppe mit der sehr hohen Enzymaktivität könnte genetisch seine Entsprechung durch zwei oder mehr aktive GSTM1-Allele haben. Wie beim GSTM1-Polymorphismus kann auch für das GSTT1-Gen eine trimodale GSTT1-Enzymsaktivitätsverteilung in biochemischen Studien gefunden werden (Hallier et al., 1990). Warholm et al. (1995) konnte zeigen, dass mittlere Konjugierer nur halb so hohe Enzymaktivitäten haben wie sog. hoch GSH-Konjugierer. Eine Korrelation zwischen Phänotypen und Genotypen könnte die genetische Basis für die festgestellten Unterschiede der Enzymaktivitäten liefern.

Dazu wurde in dieser Arbeit eine Methode etabliert, die das Deletionsfragment sowohl für das GSTM1- als auch für das GSTT1-Gen eingrenzt und durch eine spezielles PCR-Verfahren für epidemiologische Studien verwendet werden kann.

Xu et al. (1998) haben als erste Arbeitsgruppe die Deletion beschrieben. Sie konnten zeigen, dass die Gene GSTM2 und GSTM5, die das GSTM1-Gen einschließen, von der Deletion nicht betroffen sind. Darüber hinaus umfasst der Sequenzbereich von GSTM2 bis GSTM5 einschließlich des GSTM1-Gens ca. 50 kb (Pearson et al., 1993, Xu et al., 1998), der sich bei vorliegender Deletion auf 25 kb verkürzt (Xu et al., 1998). Zusätzlich konnte Xu et al. (1998) zwei das GSTM1-Gen flankierende 4,2 kb umfassende repetitive Sequenzen nachweisen, die 5´und 3´ gelegene Repeats sind zu 90 % homolog, in ihrer Mitte befindet sich ein 2,3 kb umfassender Sequenzabschnitt, der eine 99 %ige Homologie beim Vergleich beider repetitiver Sequenzen aufweist. Es wird davon ausgegangen, dass diese beiden Repeats an einem ungleichen Crossing over maßgeblich beteiligt sind, in deren Folge sich die Deletion des GSTM1-Gens ereignet. Bei diesem Deletionsereignis lagern sich das 5´

gelegene Repeat des einen Chromosoms mit dem 3´ vom GSTM1 gelegenem Repeat des homologen Chromosoms zusammen. Dies wird durch die hohe Homologie zwischen den Sequenzen begünstigt und es kommt zu Interaktionen zwischen den Sequenzen der beiden zusammengelagerten Chromosomen,

letztendlich zum Bruch in der Sequenz und damit zur Deletion des Gens (Scott et al., 1984, Taylor et al., 1991, Xu et al., 1998). Aufgrund der hohen Sequenzhomologie über einen so umfangreichen DNA-Abschnitt von 4,2 kb kann davon ausgegangen werden, dass diese beiden Repeats einen `hot spot` für homologe Rekombinationsereignisse darstellen und dass damit die Möglichkeit besteht, dass das Deletionsereignis im GSTM-Kluster mehrmals stattgefunden hat (Xu et al., 1998). Rekombinationsexperimente zur Plasmid-Plasmid-Interaktion in Säugetierzellen (Rubnitz and Subramani, 1984, Ayares et al., 1986) sowie stabil übertragene Plasmide in Chromosomen (Liskay et al., 1987) konnten zeigen, dass eine minimale Sequenzhomologie von 200 bp für eine effiziente Rekombination in Säugetierzellen ausreichen. Nach der Deletion verbleibt ein Fusionsfragment, das sich je zur Hälfte aus dem 5´ und 3´ Repeat zusammensetzt (Xu et al., 1998). Von dieser Sequenz wurden spezifische Primer abgeleitet, die sich außerhalb der hoch homologen Region befinden und in einer Long-Distance-PCR ein 4,7 kb umfassendes Fragment erzeugen, dass das GSTM1*0-Allel darstellt. Zur Kontrolle der PCR-Reaktion wurde zusätzlich ein 2,8 kb umfassendes Fragment mit amplifiziert, das einen Teil des GSTM1-Gens darstellt. Diese Methode liefert ein robustes Verfahren, das reproduzierbare Ergebnisse erzeugt und gleichzeitig eine Diskriminierung aller bisher bekannten GSTM1-Allele erlaubt. Zudem ist sie für umfangreiche epidemiologische Studien geeignet und kann die häufig verwendete Mulpiplex-PCR ablösen. Ein ähnliches Nachweisverfahren gelang Kerb et al. (1999), auch er verwendete zwei Primer die zwischen dem GSTM2- und GSTM5-Gen lokalisiert sind und außerhalb des Fusionsfragments liegen. Sie konnten mit unterschiedlichen Primerpaaren mehrere Fragmente erzeugen, die das GSTM1*0-Allel darstellten, wovon das kürzeste 12 kb umfasste. Die Amplifikation solch langer Fragmente ist grundsätzlich sehr problematisch, da häufig Fehlamplifikationen entstehen können und die Qualität der verwendeten DNA entsprechend hoch sein muss (Kerb, 1997). Folglich eignet sich dieses Verfahren nicht für umfangreiche epidemiologische Studien und die Methode die in dieser Arbeit Verwendung fand, ist für diese Zwecke besser geeignet.

Ausgehend von Erkenntnissen, die zur Deletion des GSTM1-Gens führen, kann auch bei der Deletion am GSTT1 Lokus von einem ähnlichen Mechanismus ausgegangen werden. Wie bei den Glutathion-S-Transferasen der Klasse Mu sind auch die beiden Mitglieder der Klasse Theta tandemförmig auf Chromosom 22 lokalisiert. Tan et al.

(1995) konnten zeigen, dass das GSTT2, das ca. 50 kb vom GSTT1-Gen entfernt liegt, von dessen Deletion nicht betroffen ist. In einer Datenbank des NCBI-Servers (Altschul et al., 1997) wurden zwei Sequenzen mit der Bezeichnung Z84718.1 und AP000351.2 gefunden, die große Sequenzabschnitte 5´und 3´ des GSTT1-Gens ent-halten und sich teilweise überschneiden. Mit den Programmen FASTA und BLAST,

die ebenfalls auf dem NCBI-Server zur Verfügung stehen, wurden die 5´ und 3´ vom GSTT1-Gen gelegenen Sequenzen daraufhin analysiert, ob sich auf beiden Seiten Sequenzbereiche befinden, die zueinander homolog sind. Die Computeranalyse zeigte, dass das GSTT1-Gen von zwei repetitiven Sequenzen, die ca. 17,5 kp umfassen, flankiert ist und eine Sequenzhomologie von über 90 % aufweisen. Mit einer eingrenzenden PCR-Methode (siehe Methoden und Ergebnisse) konnte der Deletionsbereich eingegrenzt werden. Anschließend wurde spezifische Primer abgeleitet, die ein 2330 bp umfassendes Fragment erzeugte und das GSTT1*0-Allel darstellt. Ebenfalls wie bei der GSTM1-Deletion wurde in dieser Arbeit eine Multiplex-Long-Distance-PCR-Verfahren entwickelt, dass die Amplifikation des GSTT1*0- und GSTT1*1-Allels ermöglicht und robuste und reproduzierbare Ergebnisse ermöglicht.

Die in der Computeranalyse nachgewiesenen 17,5 kb umfassenden Repeats, die das GSTT1-Gen flankieren, zeigen, wie zuvor bei der GSTM1-Deletion, hohe Übereinstimmungen. In beiden Fällen liegen sehr lange Repeats mit Homologien von über 90 % vor, zudem befindet sich in der Mitte der Repeats eine Region, die eine sehr hohe Homologie aufweist. Bei den GSTT1-Repeats lässt sich eine Region von 500 bp nachweisen, die eine 99 %ige Homologie aufweist. Dieses Ergebnis wurde kürzlich von Sprenger et al. (2000) bestätigt, sie konnten zeigen, dass bei den GSTT1 Repeats ein hoch homologe Region von 403 bp vorliegt, die nahezu identisch ist. Dieser Sequenzbereich befindet sich an der gleichen Stelle, wie der von mir nachgewiesenen. Auch die von den Autoren nachgewiesene Repeatsequenz ent-spricht der in dieser Arbeit nachgewiesenen. Gendeletionen durch homologes un-gleiches Crossing over ist für andere Gen gut dokumentiert. Dies konnte Higgs et al.

(1980) für das α-Globin-Gen zeigen, auch für das Wachstumshormon-Gen 1 (GH1) und für das ß-Globingen (Vnencak-Jones et al., 1990, Metzenberg et al., 1991) konnte dieser Mechanismus nachgewiesen werden. Auch für mehrere Gene des Fremdstoffwechsels wurde Deletionen beschrieben, die auf ein ungleiches Crossing over zurückzuführen sind, so für das CYP21-Gen (Sinnott et al., 1990) und das CYP2D6-Gen (Steen et al., 1995, Panserat et al., 1995) und für das CYP2A-Gen (Nunoya et al., 1999).

Der oben beschriebene Deletionsmechanismus impliziert ein weiteres genetisches Ereignis, das als Nebenprodukt bei einem ungleichen Crossing over entstehen muss.

Wenn es nämlich durch eine ungleiches Crossing over zu einer Deletion kommt, muss es als reziprokes Ereignis auf dem nicht betroffenen Chromosomen zu einer Duplikation der involvierten Gene kommen. Es ist also zu erwarten, dass bei so ausgeprägten Deletionshäufigkeiten, wie sie für das GSTM1- und GSTT1-Gen in der Bevölkerung beschrieben werden, auch eine Duplikation dieser Gene stattgefunden

haben muss. Hinweise für ein solche reziprokes Ereignis findet sich bei einem anderen Gen des Fremdstoffwechsels, dem CYP2D6-Gen. Hier kann sowohl die Deletion des kompletten Gens (Steen et al., 1995, Panserat et al., 1995) als auch die Duplikation des CYP2D6-Gens durch ungleiche Crossing over nachgewiesen werden (Johansson et al., 1993, Lovlie et al., 1996). Dabei konnte von Steen et al. (1995a, b) zwei repetitive Sequenzen nachgewiesen werden, die das CYP2D6-Gen eingrenzen.

Diese 2,8 kb umfassenden Repeats lagern sich zusammen und es kommt zum Bruch innerhalb der Sequenz und zum Austausch von Chromosomenabschnitten zwischen den zusammengelagerten Chromosomen (Lovlie et al 1996). Wie oben für die Deletion beschrieben, bleibt auf einem Chromosomen ein Fusionsfragment zurück, das entweder das Null-Allel bzw. das Duplikationsfragment darstellt. Dabei zeigt das duplizierte CYP2D6-Gen (CYP2D6*1dup) ausgeprägte interethnische Unterschiede;

so konnten für eine kaukasische schwedische Population Häufigkeiten von 1-2 % (Dahl et al., 1995), für eine deutsche Population 4 % (Sachse et al., 1997) und für eine spanische Population 7 % (Agundez et al., 1995) nachgewiesen werden. Die größten Häufigkeiten wurden in einer saudiarabischen Population mit 20 % (McLellan et al., 1997) und einer schwarzen äthiopischen mit 29 % gefunden (Aklillu et al., 1996).

Ein weiter Hinweis auf Vorlage einer Duplikation im GSTM1- und GSTT1-Gen ergibt sich aus Enzymaktivitätsuntersuchungen. Sprenger et al. (2000) konnten in einem, Genotyp/Phänotyp-Vergleich zwei genotypisch als GSTT1*1/*1 bestimmten Proben, ermitteln, die eine wesentlich höhere Aktivität bei der GSH-Konjugation von Dichloromethan aufwiesen als andere Proben mit diesem Genotyp. Darüber hinaus konnte auch in der Gruppe der heterozygoten GSTT1 positiven mehrere Proben ermittelt werden, die eine höhere Aktivität hatten als der errechnete Antimode für diesen Genotypen es zu ließ und sich somit im Aktivitätsbereich der GSTT1*1/*1-Proben befanden. Diese Abweichungen von der Aktivität lassen den Schluss zu, dass hier eine Duplikation des GSTT1-Gens vorliegt, die den Aktivitätsverlust durch die Deletion beim heterozygoten in Richtung der homozygoten Aktivität kompensiert bzw. bei Vorlage von drei Allelen die Aktivität in einen ultra schnellen Bereich erhöht.

Diese Steigerung wird durch einen Gendosiseffekt erreicht, da die Menge an gebildeten Enzym von der Anzahl der Allele abhängt. Für das GSTM1-Gen wurden ähnliche Ergebnisse nachgewiesene. McLellan et al. (1997) konnte in einer saudiarabischen Population zwei Individuen mit ultra schneller Aktivität beobachten.

Auch andere Arbeitsgruppen konnten in Enzymaktivitätsstudien Proben nachweisen, die eine höhere Aktivität aufwiesen als sie bei entsprechendem Genotypen zu erwarten wären (Seidegard et al 1985, Wiencke et al., 1990).

Der in dieser Arbeit geführte Nachweis der GSTM1- und GSTT1-Duplikation beruht auf der Kenntnis der beiden Sequenzen und der Tatsache, dass bei einer Duplikation, der 3´- und der 5´-Bereich hintereinander angeordnet sind. Bei beiden Genen wurden als Nachweisverfahren eine Long-Distance-PCR verwendet, deren spezifischen Primer in der 3´-Region der eine Genkopie und der zweite in der 5´-Region der anderen mutmaßlichen Genkopie lokalisiert sind. Bei Vorlage der Duplikation kann dann ein DNA-Fragment amplifiziert werden, das das Fusionsfragment beinhaltet. Hat sich keine Duplikation ereignet, so ist die Amplifikation mit den beiden spezifischen Primer nicht möglich (Abb. 45).

Abbildung 44: Schematische Darstellung von duplizierten Genen, die durch ein ungleiches Crossing over entstanden sind, an dem zwei flankierende hoch repetitive Sequenzen beteiligt sind. Zusätzlich sind die Bereiche angegeben, in denen

spezifische Primer lokalisiert sind, um ein duplikationsspezifisches Fragment mittels PCR nachweisen zu können. (Rep. = repetitive Sequenzen 5´ oder 3´ vom Gen gelegen).

In dieser Arbeit wurde eine Long-Distance-PCR mit mehreren spezifischen Primern durchgeführt, wobei in einer ersten Voruntersuchung in einer PCR-Reaktion ein 6700 bp umfassendes Fragment amplifiziert wurde, das das GSTT1-Gen einschloss und ein 20 kb umfassendes Fragment, das das Duplikationsallel darstellt. Für ein weiteres Screening-Verfahren wurde das 20 kb Duplikationsfragment durch die Verwendung von weiteren spezifischen Primern verkürzt. Bei der Optimierung wurde ein 16 kb und ein 10 kb umfassendes Fragment amplifiziert, wobei sich einer der Primer in der Nähe des Exons 5 des GSTT1 befindet und der zweite innerhalb des Fusionselementes. Mit den spezifischen Primerpaaren für das 10 kb Duplikationsfragment und dem 6,7 kb GSTT1-Genfragment wurde eine Mutiplex-Long-Distance-PCR entwickelt, die als Screening-Verfahren verwendet wurde. Diese Fragmente konnten jeweils nur bei der Duplikation Positivprobe detektiert werden, jedoch nicht bei GSTT1*1/*1, GSTT1*1/*0, GSTT1*0/*0 getesteten Proben. Mit dieser Methode wurden alle 264 Kontroll- und 125 Lungenemphysemproben untersucht. Dabei konnte bei den Kontrollen das Duplikationsereignis zehnmal nachgewiesen werden, wobei 1,14% (n = 3) der Kontrollen den Genotypen

Genkopie Genkopie

Fusionsfragme

Rep. 5´ Rep. 5´

Bereiche in der die spezifischen Primer

GSTT1*1/*1dup und 2,65 % (n = 7) den Genotypen GSTT1*0/*1dup zeigten. Bei den Patienten konnten 3,2 % (n = 4) mit dem Genotypen GSTT1*1/*1dup und 1,6 % (n = 2) mit dem Genotypen GSTT1*0/*1dup nachgewiesen werde.

Beim Nachweis der GSTM1-Duplikation wurde nach dem gleichen Prinzip verfahren, wobei hier letztendlich ein 8,7 kb Duplikationsfragment und ein 2,7 kb GSTM1-Genfragment in einer Multiplex-Long-Distance-PCR nachgewiesen wurden. Sowohl das Nachweisverfahren für die GSTM1-Duplikation als auch das für die GSTT1-Duplikation ergeben stabile reproduzierbare Ergebnisse. Mit dieser Methode konnten bei den Kontrollen 1,89 % (n = 5) und bei den Lungenemphysempatienten 1,6 % (n = 2) mit dem Genotypen GSTM1*0/*1*dup und 5,68 % (n = 15) der Kontrollen und 4,5

% (n = 6) der Patienten den Genotypen GSTM1*1/*1*dup nachgewiesen werden.

McLallen et al. (1997) konnte in einer saudiarabischen Population zwei GSTM1-Duplikation mit einer semiquantitativen PCR nachweisen. Die Ergebnisse einer quantitativen PCR sind aber schwer zu interpretieren, da diese Methode stark von der Quantifizierung der eingesetzten DNA und der genauen Zyklenzahl der zu quantifizierenden PCR-Produkte abhängt. Mit den beschriebenen Methoden ist es zum ersten Mal gelungen mit molekulargenetischen Verfahren einen positiven Nachweis der GSTM1- und der GSTT1-Duplikation zu führen.

Ein Vergleich zwischen den Allelen der Duplikations- und der Deletionshäufigkeiten zeigt, dass sich die Deletion wesentlich häufiger bei beiden Glutathion-S-Transferasen ereignet hat als die Duplikation. Während 45,5 % der Kontrollen bzw.

43.2 % der Patienten eine Deletion des GSTT1-Gens aufwiesen, ist die Duplikation nur bei 1,9 % der Kontrollen bzw. bei 2,4 % der Patienten zu beobachten. Beim GSTM1-Gen ist dieser Unterschied noch größer, hier liegt bei 69,5 % der Kontrollen bzw. bei 71,4 % der Patienten die Deletion vor aber nur bei 3,8 % der Kontrollprobanden bzw. 3,2 % der Patienten ist die Duplikation nachweisbar. Diese Häufigkeitsunterschiede weisen daraufhin, dass sie in der Evolution einem starken Selektionsdruck ausgesetzt waren, der die Ausbreitung der Deletion bevorzugt hat.

Dieser Umstand widerspricht allerdings der allgemeinen Auffassung, dass sowohl das Vorhandensein des GSTM1- als auch des GSTT1- Enzyms für die Detoxifikation eine wichtige Rolle spielt (Rebbeck et al., 1997, Wormhoudt et al., 1999, Landi et al., 2000). Auch für die mittlerweile gut untersuchte CYP2D6-Deletion bzw. -Duplikation konnte Griese et al. (1998) in einer deutschen Population eine häufigere Ausprägung der Deletion (4,1 %) gegenüber der Duplikation (1,5 %) ermitteln. Dagegen konnte Sachse et al. (1997) ebenfalls in einer deutschen Population eine Gleichverteilung zwischen diesen beiden genetischen Ausprägungen bestimmen, die jeweils 1,95 % betrug. In einer saudiarabischen Population konnte auf der anderen Seite 29 % mit der CYP2D6-Duplikation nachgewiesen werden und nur 1,9% der Untersuchten

wiesen eine Deletion des Gens auf (McLellan et al., 1997). Im Zusammenhang mit der GSTM1- und GSTT1-Duplikation könnte eine unterschiedliche ethnischen Verteilung vorliegen, da auch die Deletion beider Gene einer starken interethnischen Variabilität unterliegt (Cascorbi et al., 1995; Lee et al., 1995, London et al., 1995, Nelson et al., 1995, .Warholm et al., 1995, Rebbeck et al., 1997, Wormhoudt and Nico, 1999).

An dieser Stelle sind weitere Untersuchungen erforderlich um dieses Ergebnis zu untermauern, hier sind spezielle Phänotyp und Genotyp vergleichende Studien nötig um die funktionellen Konsequenz einer Duplikation für die Metabolisierung von Fremdstoffen zu charakterisieren, die durch diese beiden Gene verstoffwechselt werden.

1.42 Der genetische Polymorphismus der Glutathion-S-Transferase