570 Biowissenschaften; Biologie
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Störungen im Metabolismus des Wachstumshormons können sich als Wachstumshormonmangel oder -überschuss (Akromegalie) äußern. In beiden Fällen handelt es sich um seltene Krankheiten, die aufwendig behandelt werden müssen, da jeder Patient anders auf seine jeweilige Medikation anspricht. Zur Bestimmung des individuellen Ansprechverhaltens auf die medikamentöse Behandlung wird Insulin-like Growth Factor 1 verwendet, das jedoch als unzuverlässig für die Therapiekontrolle gilt. Um die Diagnostik und Therapie von Wachstumshormonstörungen zu verbessern, wurde in dieser Pilotstudie der Nutzen des neuen potenziellen Biomarkers Elongin B/C-Cullin5-Socs-box Komplex (ECS-Komplex) überprüft. Die fünf Proteine des Komplexes üben zusammen einen negativen Feedback-Mechanismus auf den Wachstumshormonrezeptor aus und regulieren ihn in Abhängigkeit vom Wachstumshormonspiegel im Blut. Für diese Pilotstudie wurden vier Patienten mit Wachstumshormondefizienz und 15 Patienten mit Akromegalie rekrutiert. Die Messung von Unterschieden in der Expression der Gene auf RNA-Ebene in Blutproben der Patienten erlaubt erste Aussagen über deren Eignung als therapeutische Marker für diese Krankheiten.
The ElonginB/C-Cullin5-SOCS-Box-Complex Is a Potential Biomarker for Growth Hormone Disorders
(2021)
Insulin-like growth factor 1 (IGF-1) is the standard biochemical marker for the diagnosis and treatment control of acromegaly and growth hormone deficiency (GHD). However, its limitations necessitate the screening for new specific and sensitive biomarkers. The elonginB/C-cullin5-SOCS-box-complex (ECS-complex) (an intracellular five-protein complex) is stimulated by circulating growth hormone (GH) and regulates GH receptor levels through a negative feedback loop. It mediates the cells’ sensitivity for GH and therefore, represents a potent new biomarker for those diseases. In this study, individual ECS-complex proteins were measured in whole blood samples of patients with acromegaly (n = 32) or GHD (n = 12) via ELISA and compared to controls. Hierarchical clustering of the results revealed that by combining the three ECS-complex proteins suppressor of cytokine signaling 2 (SOCS2), cullin-5 and ring-box protein 2 (Rbx-2), 93% of patient samples could be separated from controls, despite many patients having a normal IGF-1 or not receiving medical treatment. SOCS2 showed the best individual diagnostic performance with an overall accuracy of 0.93, while the combination of the three proteins correctly identified all patients and controls. This resulted in perfect sensitivity and specificity for all patient groups, which demonstrates potential benefits of the ECS-complex proteins as clinical biomarkers for the diagnostics of GH-related diseases and substantiates their important role in GH metabolism.