Es wurden mittlerweile zahlreiche genomweite Assoziationsstudien (GWASs) durchgeführt, in denen die genetische Variabilität des menschlichen Genoms erfasst wurde. Solche Studien sollen helfen, Zusammenhänge zwischen bestimmten Ausprägungen eines Gens, sogenannten Allelen, und bestimmten Krankheitsbildern aufzudecken. Aus solchen Studien geht hervor, dass bei vielen verbreiteten Krankheiten wie Krebs oder Diabetes nicht nur ein, sondern mehrere Gendefekte vorliegen. Viele dieser Erkrankungen werden zudem nicht nur durch Mutationen in den codierenden Sequenzen des Genoms – also Sequenzen, aus denen letztlich Proteine oder RNAs hervorgehen – hervorgerufen, sondern bei ihnen spielen neben dem Lebensstil und den Umweltfaktoren auch Sequenzen im nicht-codierenden Bereich eine Rolle. Dieser früher als „Schrott“ bezeichnete, weitaus größte Teil des Genoms ist, wie man inzwischen aus Studien zu den epigenetischen Signalen des Genoms weiß, voller einflussreicher regulatorischer Elemente. Eine Form solcher Elemente sind Enhancer, die darüber entscheiden, in welchem Zelltyp und zu welchem Zeitpunkt ein Gen exprimiert wird, die aber im Gegensatz zu Promotoren nicht direkt mit dem kontrollierten Gen gekoppelt sein müssen.
Die Lippen-Kiefer-Gaumensegel-Spalte (LKGS-Spalte) ist eine der häufigsten Fehlbildungen des Menschen. Dr. Rada Iglesias will herausfinden, welche Varianten in den nicht-codierenden Sequenzen für diese Störung verantwortlich sind. Entwicklungsstörungen im Gesichtsbereich beruhen in der Regel auf Fehlern bei der Ausdifferenzierung der Neuralleiste. Aus dieser nur kurzzeitig während des Differenzierungsprozesses vorhandenen kanalförmigen Struktur, deren Zellen später morphogenetische Prozesse durchmachen, entstehen im Verlauf der weiteren Entwicklung unter anderem viele Bereiche des Gesichts. Um für seine Studien zu kraniofazialen Anomalien genügend Zellen zu haben, versucht Dr. Rada Iglesias, induzierte pluripotente Stammzellen des Menschen anzuregen, sich zu Zellen aus der Neuralleiste des Menschen (hNCC) zu entwickeln.
Insgesamt verfolgt er bei seinen Untersuchungen einen interdisziplinären Ansatz, in den sowohl allgemein zugängliche Daten aus der Bioinformatik als auch Ergebnisse aus der molekularbiologischen Forschung einfließen. Die aktiven Enhancer für die hNCC wurden bereits erfasst. Jetzt wird im nicht-codierenden Bereich nach Sequenzvarianten in aktiven Enhancern der hNCC gesucht, die die Aktivitäten des Regulators beeinflussen könnten. Mithilfe des bioinformatischen Datenmaterials hofft er, Aussagen darüber machen zu können, welche dieser Sequenzvarianten die Pathogenese der angeborenen LKGS-Spalte mit ausgelöst haben können. Zudem soll ausgelotet werden, welche Folgen diese möglicherweise ursächlichen Mutationen aus dem nicht-codierenden Bereich des Genoms für die Regulation der Transkription haben und welche Zielgene von solchen mutierten Regulationselementen abhängig sind. Ob dann bestimmte Sequenzveränderungen im nicht-codierenden Genombereich wirklich für diese Fehlbindung im Gesicht verantwortlich sind, wird letztlich anhand von entsprechenden Eingriffen in die Entwicklung von Hühnchen-embryonen überprüft.