Jahre, bevor die Symptome der Alzheimer-Krankheit manifestiert, beginnt das Gehirn verändern und die Nervenzellen werden langsam abgebaut. Wissenschaftler am deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Hertie-Institut für Klinische Hirnforschung (HIH) und am Universitätsklinikum Tübingen zeigen nun, dass ein protein im Blut kann verwendet werden, um eine präzise Kontrolle der progression der Erkrankung, lange bevor die ersten klinischen Symptome erscheinen. Dieses Blut-marker bietet neue Möglichkeiten für die Erprobung von Therapien. Durchgeführt wurde die Studie in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam und veröffentlichte in der Zeitschrift Nature Medicine.
„Die Tatsache, dass es noch keine wirksame Behandlung für die Alzheimer-Krankheit ist zum Teil, weil aktuelle Therapien beginnen viel zu spät“, sagt Mathias Jucker, ein leitender Forscher am DZNE – Tübingen-Website und bei der HIH. Er leitete die aktuelle Studie. Im Hinblick auf die Entwicklung besserer Therapien, die Wissenschaftler müssen deshalb zuverlässige Methoden zu überwachen und vorherzusagen, den Verlauf der Krankheit, bevor Symptome wie Gedächtnis-änderungen auftreten. Ein Blut-test ist besser geeignet dafür, als e ist. g. teuer Gehirn-scans.
Vor kurzem gab es einige Fortschritte in der Entwicklung solcher Blut-tests. Die meisten von Ihnen basieren auf so genannten amyloid-Proteine. Bei der Alzheimer-Krankheit, amyloid-Proteine akkumulieren im Gehirn und treten auch im Blut. Allerdings Jucker und seine Kollegen einen anderen Ansatz. „Unser Blut-test befasst sich nicht mit der amyloid, aber was es tut im Gehirn, nämlich neurodegeneration. In anderen Worten, wir betrachten den Tod von Neuronen“, sagt Jucker.
Spuren in die Blutbahn
Wenn Gehirnzellen sterben, deren Reste im Blut nachweisbar. „Normalerweise werden jedoch solche Proteine werden schnell abgebaut, im Blut und sind deshalb nicht sehr geeignet als Marker für eine neurodegenerative Erkrankung“, erklärt Jucker. „Eine Ausnahme, allerdings ist ein kleines Stück der so genannten neurofilament, das ist überraschend resistent gegen diesen Abbau.“ Der Bluttest von Jucker und Kollegen basiert auf dieses protein. In der aktuellen Studie, die Wissenschaftler zeigen, dass neurofilament im Blut anreichert lange vor dem auftreten der ersten klinischen Symptome (D. H. bereits während der so genannten präklinischen phase) und, dass es sehr sensibel reflektiert den Verlauf der Erkrankung und ermöglicht Vorhersagen über zukünftige Entwicklungen.
Die Studie basiert auf Daten und Proben von 405 Personen analysiert wurden, die innerhalb einer internationalen Zusammenarbeit in der Forschung: die „Dominant Inherited Alzheimer Network“ (DIAN). Zusätzlich zum DZNE, dem HIH und dem Universitätsklinikum Tübingen, der Washington University School of Medicine in St. Louis (USA) und anderen Institutionen auf der ganzen Welt beteiligt sind. Dieses Netzwerk untersucht, in Familien, in denen Alzheimer-Krankheit tritt bereits im mittleren Lebensalter durch bestimmte gen-Varianten. Genetische Analysen ermöglichen sehr genaue Prognosen, ob und Wann ein Mitglied der Familie entwickeln Demenz.
Vorzeichen der Demenz
Jucker und seine Kollegen überwacht die Entwicklung der neurofilament-Konzentration bei diesen Personen von Jahr zu Jahr. Bis zu 16 Jahre vor dem errechneten Beginn der Demenz Symptome, gab es spürbare Veränderungen im Blut. „Es ist nicht die absolute neurofilament Konzentration, aber seine zeitliche Entwicklung, was ist sinnvoll und ermöglicht Vorhersagen über den zukünftigen Verlauf der Krankheit“, sagt Jucker. In der Tat, in weiteren Untersuchungen der Wissenschaftler zeigten, dass Veränderungen in der neurofilament-Konzentration reflektieren neuronalen Abbau sehr genau und erlauben Vorhersagen, wie Hirnschäden entwickeln wird. „Wir waren in der Lage, vorherzusagen, Verlust von Hirnmasse und kognitiven Veränderungen, die tatsächlich stattgefunden, zwei Jahre später“, sagt Jucker.
Während es stellte sich heraus, dass die rate der Veränderung der neurofilament-Konzentration war eng verbunden mit Gehirn-Abbau, Korrelation mit der Ablagerung von toxischen amyloid-Proteine war weit weniger ausgeprägt. Dies unterstützt die Annahme, dass, obwohl amyloid-Proteine sind Auslöser der Krankheit, neuronale Abbau erfolgt unabhängig voneinander.
Ein Werkzeug für Therapie Forschung
Neurofilaments sammeln sich im Blut nicht nur bei Morbus Alzheimer, aber auch im Rahmen von anderen neurodegenerativen Erkrankungen. So, der test ist nur bedingt geeignet für die Diagnose von Alzheimer-Krankheit. „Aber der test genau zeigt der Verlauf der Erkrankung und ist somit ein leistungsfähiges instrument zur Erforschung neuer Alzheimer-Therapien in klinischen Studien“, sagt Jucker.