Die autosomal rezessiv vererbbare RD zählt zu den schweren kombinierten Immundefekten (SCID; severe combined immunodeficiency) und nimmt einen besonders ungünstigen Verlauf, da die Betroffenen viel zu wenige bis gar keine weißen Blutkörperchen mehr haben. Aufgrund dieses Leukozyten-Mangels ist sowohl das angeborene als auch das erworbene Immunsystem massiv geschwächt. Wird den Erkrankten nicht sehr früh Knochenmark transplantiert, so versterben sie bereits innerhalb der ersten Lebenswochen. Erstaunlicherweise macht sich dieser Defekt vor allem in zwei Organen bemerkbar: Während im Knochenmark kaum noch Leukozyten gebildet werden, entwickelt sich im Innenohr eine sogenannte Schallempfindungsschwerhörigkeit.
Die Arbeitsgruppe um Dr. Pannicke hat bereits die Ursache für die Entwicklung der Retikulären Dysgenesie gefunden: Der Immundefekt beruht auf einem Fehler im Energiestoffwechsel und zwar speziell auf einem Mangel an Adenylatkinase 2 (AK2), der wiederum auf Mutationen im entsprechenden Gen zurückzuführen ist. Der Körper produziert zwei verschiedene Formen der Adenylatkinase 2, die vor allem in die Energieproduktion eingebunden sind.
Im Rahmen dieses Projekts soll mithilfe von Zellkulturen und Modellmäusen der Ablauf des Krankheitsprozesses entschlüsselt werden. Um verfolgen zu können, welche Auswirkungen der AK2-Defekt auf das blutbildende System hat, hat die Arbeitsgruppe schon versucht, Mäuse zu züchten, die kein AK2 mehr bilden können. Da sich diese Mäuse allerdings nicht als lebensfähig erwiesen haben, sollen zumindest noch mögliche Embryonen dieser Tiere untersucht und darüber hinaus dann ein modifiziertes Mausmodell etabliert werden, bei dem die AK2-Funktion nur in den blutbildenden Zellen ausgeschaltet wird. An den Zellen solcher Mäuse könnte man dann überprüfen, in welcher Phase der Differenzierungsprozess in den Zellen blockiert wird und warum es zu dieser Blockade kommt. Darüber hinaus stellt sich die Frage, warum dieser Defekt im AK2-Gen nur im roten Knochenmark und im Innenohr Konsequenzen hat. Aufgrund erster Untersuchungen favorisiert Dr. Pannicke die Möglichkeit, dass die fehlende Adenylatkinase-2-Funktion in allen Zellen des Körpers, die nicht zur Gruppe der Leukozyten gehören, vom Enzym Adenylatkinase 1 übernommen werden kann. Warum das in den Leukozyten nicht möglich ist, bleibt zu klären. In mehreren Zelllinien des blutbildenden Systems, aus denen die Blut- und Abwehrzellen hervorgehen, konnte jedenfalls keine Adenylatkinase 1 nachgewiesen werden. Ob dabei die Regulation durch microRNAs eine Rolle spielt, wird genauer untersucht.
Aus früheren Untersuchungen ist bereits bekannt, dass die AK2 beim Menschen nicht, wie bisher angenommen, nur in den Mitochondrien und im Zytoplasma, sondern auch im Zellkern vorkommt. Da im Zellkern nur die längere AK2-Isoform A gebildet wird, besteht der Verdacht, dass diese längere Form etwas mit der pathologischen Entwicklung zu tun haben könnte. Welche Folgen diese AK2-Variante für die Aktivierung anderer Gene im Kern hat, soll analysiert und dokumentiert werden.