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KORA – eine Erfolgsgeschichte der populationsbezogenen genetischen Forschung

von Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann

Zusammenfassung: Die Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg (KORA) untersucht seit über 25 Jahren die Gesundheit tausender Bürger aus dem Raum Augsburg. Ziel ist es, die Auswirkungen von Umweltfaktoren, Verhalten und Genen zu verstehen. Kernthemen der KORA-Studien sind Fragen zu Entstehung und Verlauf von chronischen Erkrankungen, insbesondere Diabetes, Lungenerkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Hierzu werden Risikofaktoren aus dem Bereich des Gesundheitsverhaltens (u.a. Rauchen, Ernährung, Bewegung), der Umweltfaktoren (u.a. Luftverschmutzung, Lärm) und in den letzten Jahren zunehmend die genetische Veranlagung erforscht. Bisher befassen sich von den mehr als 2000 KORA-Publikationen fast 300 Arbeiten mit genomweiten Assoziationen für mehr als 100 Phänotypen.

In den Jahren 1984/85 wurde der Augsburger Studienteil des internationalen WHO-Projekts „MONItoring of Trends and Determinants in CArdiovascular Disease" etabliert. Insgesamt beteiligten sich 27 Länder aus vier Kontinenten an MONICA, einer Studie zu Profil und Trends des Herz-Kreislauf-Risikos. MONICA Augsburg ging 1996 in der neu gegründeten „Kooperativen Gesundheitsforschung in der Region Augsburg“ (KORA) auf. Erst diese Fortsetzung ermöglichte den Aufbau der epidemiologischen Langzeitforschung an der damaligen GSF, dem heutigen Helmholtz-Zentrum München [1].

Gesundheitszustand im Fokus

In MONICA und KORA wurden insgesamt vier Surveys in 5-jährigem Abstand durchgeführt, an denen sich insgesamt 18.000 Erwachsene aus der Stadt Augsburg und den benachbarten Landkreisen im Alter von 25 bis 74 Jahren beteiligt haben. Die Probanden wurden ins Studienzentrum eingeladen, wo sie gründlich zu gesundheitsrelevanten Verhaltensweisen, medizinischen Befunden, zur Medikamenteneinnahme etc. befragt wurden. Ferner wurde ein breites Spektrum von Untersuchungen wie anthropometrische Messungen, EKG, Blutdruck, Pulswellenanalyse, Echokardiografie, Ultraschalluntersuchungen der Gefäße und der Schilddrüse, Lungenfunktion, Gangsicherheit, körperliche Fitness, Augenuntersuchungen etc. durchgeführt. Schließlich wurden Biomaterialien gewonnen, die einschließlich der Nachuntersuchungen derzeit mehr als 300.000 Aliquots von Serum, Plasma, DNA, RNA, Zelllinien, Sputum, Urin umfassen. Zum Follow-up werden alle Probanden in regelmäßigen Abständen angeschrieben und gebeten, Veränderungen des Gesundheitszustands mitzuteilen. Dadurch ist es möglich, Neuerkrankungen („Inzidenzen“) für wichtige Krankheitsbilder zu identifizieren. Ferner wird erhoben, ob und woran Probanden verstorben sind. 8000 Probanden nahmen bisher an Wiederholungsuntersuchungen im Studienzentrum teil.

Phänotypische Faktoren

KORA umfasst eine große Zahl von Phänotypen. In der genetischen Forschung werden beispielhaft eingesetzt: Größe, Gewicht, BMI, Bauch- und Hüftumfang, Körperfett, fettfreie Körpermasse, Körperform, körperliche Aktivität, Linkshändigkeit, Typ A- und Typ D-Verhalten, Schul- und Berufsausbildung, Myopie, Chronotyp, kognitive Einschränkung, Depression, Nikotin, Alkohol, Kaffee, Vitamin D, Nierenfunktion, Lungenfunktion, Menopause, Menarche, Schilddrüsengröße, Schilddrüsenhormone, Glukose, Nüchtern-Insulin, HbA1c, oraler Glukosetoleranztest, metabolisches Syndrom, Diabetes, mikro- und makrovaskuläre Diabetes folgen, atopische Dermatitis, IgE, Psoriasis, Schlaganfall, Herzinsuffizienz, Herzinfarkt, Endothelfunktion, Intima-Media-Dicke, Blutdruck, Pulsdruck, Axialbrachial-Index, EKG-Parameter (QT-Intervall, Vorhofflimmern, PQ/QR, QRS, RR-Intervall, frühe Repolarisation), linksventrikuläre Hypertrophie, diastolische Dysfunktion, Herz-Kreislauf-Sterblichkeit, plötzlicher Herztod, Ca, K, Mg, Na, Cholesterin, HDL, LDL, Triglyzeride, Lipid-Subklassen, Phytosterole, C-reaktives Protein, IL6, IL18, Lp_Pla2, Fibrinogen, Serumalbumin, Immunglobuline, Plasmaviskosität, PAI-1, D-Dimer, Thrombozyten, Leukozyten, Erythrozyten, Leptin, Adiponektin, Harnsäure, Leberenzyme, Phosphat, Eisen, Transferrin, Ferritin, Serum Amyloid A, Aldosteron, Renin und Testosteron. Das molekularbiologische und genetisch-epidemiologische Methodenspektrum umfasst Genomics, Transcriptomics/Expres - sions analyse, Metabolomics, Epigenomics, Sequenzierung, Imputationsverfahren, Copy Number Variation und Untersuchungen der Telomerlänge und des X-Chromosoms.

KORA wurde von Anfang an als Forschungsplattform etabliert, zunächst nur für die klassische Epidemiologie, seit 7 Jahren auch für die genetisch-epidemiologische Forschung [2, 3]. In den letzten Jahren werden pro Jahr über 100 Kooperationsprojekte mit externen und internen Partnern durchgeführt (www.helmholtz-muenchen.de/kora), [4, 5]. Auch international ist KORA ein stark gefragter Partner [6], der sich an vielen Konsortien beteiligt. Hierzu zählen ENGAGE (bevölkerungsbasierte Genetik), CARDIOGENICS (Herz-Kreislauf-Genetik), GIANT anthropometrische Genetik), MAGIC, MOLPAGE und DIAGRAM (Genetik von Diabetes), CHARGE (Genetik zahlreicher Phenotypen), MORGAM (Herz-Kreislauf- Genetik), HAEMGEN (Genetik der Blutbildung), SPIROMETA (Genetik von Lungenerkrankungen) und das deutsche Nationale Genomforschungsnetz NGFN (Genetik zahlreicher Phänotypen).

Danksagung und Abschied

Mein Dank gilt den Studienteilnehmern ebenso wie den an der Feldarbeit und der Auswertung beteiligten Mitarbeitern und externen Wissenschaftlern. Besondere Verdienste bei der Organisation der Kooperationsprojekte haben sich Rolf Holle und Christian Gieger erworben. Ich selbst habe die Leitung von KORA zum 30.9.2011 abgegeben. In Zukunft werden die Institute für Epidemiologie I (Joachim Heinrich), Epidemiologie II (Annette Peters), Genetische Epidemiologie (Konstantin Strauch), Molekulare Epidemiologie (Thomas Illig) sowie Gesundheitsökonomie und Management im Gesundheitswesen (Reiner Leidl) die KORA-Plattform mit vereinten Kräften weiter steuern. Ich wünsche ihnen dabei eine glückliche Hand.

Literatur

[1] Wichmann HE, Döring A (Hrsg): MONICA/KORA – 20 Jahre Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg. Das Gesundheitswesen 67, Sonderheft S1, S1 – S210 (2005).
[2] Holle, R.; Happich, M.; Löwel, H.; Wichmann, H. E.; for the MONICA/KORA Study Group: KORA – A Research Platform for Population Based Health Research. Das Gesundheitswesen 67(S 01), S19-S25 (2005).
[3] Wichmann HE, Gieger C, Illig T: KORA-gen – Resource for Population Genetics, Controls and a Broad Spectrum of Disease Phenotypes. Das Gesundheitswesen 67(S01) S26 – S30 (2005).
[4] Gieger C, Wichmann HE: Biobanken in der genetisch-epidemiologischen Forschung - Beispiel KORA-gen. it - Information Technology 49, 381 – 387 (2007).
[5] Wichmann, H.E., Gieger, C.: Biobanken. Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 50, 192 – 199 (2007).
[6] Wichmann HE, Kuhn KK, Waldenberger M et al.: Comprehensive catalogue of European biobanks. Nature Biotechnology 29(9): 795-7 (2011).

Foto: © Prof. Dr. Dr. H.-Erich Wichmann