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Verlagsspezial

: Biomarker verbessern die Diagnose

Mit Neurofilamenten lassen sich neurodegenerative Prozesse im Blut messen. Bild: Kentoh/AdobeStock

Wenn Nervenzellen bei neurologischen Erkrankungen absterben, können bestimmte Proteine im Blut nachgewiesen werden. Forscher wollen diese Eiweiße als Biomarker nutzen, um Krankheiten wie die Multiple Sklerose früher erkennen und damit schneller behandeln zu können.

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          Die Multiple Sklerose (MS) ist eine Autoimmunerkrankung, bei der es zu Entzündungsschüben im Gehirn und in der Folge zur Schädigung der Nervenfasern kommt. Der Spagat bei der Diagnose: Je früher das Krankheitsstadium, desto schwieriger ist es, Kriterien zu finden, die so eindeutig sind, dass eine falsch-positive Diagnose ausgeschlossen werden kann. Aus diesem Grund werden aktuelle Diagnosekriterien immer wieder wissenschaftlich überprüft und den neuesten Erkenntnissen angepasst. Zuletzt kontrollierte und veröffentlichte eine internationale Expertenkommission 2017 die bis dahin geltenden Kriterien. Dabei spielen neben den für Patienten spürbaren Symptomen und vielen neurologischen Tests sogenannte Biomarker eine immer wichtigere Rolle und rücken die Forschung in den Fokus. Mit Hilfe dieser Biomarker soll die Krankheit so früh wie möglich erkannt werden, um das therapeutische Zeitfenster nicht ungenutzt verstreichen zu lassen.


          Lösliche Biomarker im Blut oder Nervenwasser nachweisbar

          Ein Biomarker ist ein biologisches Merkmal, das objektiv messbar ist und als Indikator für einen normalen biologischen Vorgang, für ein krankhaftes Geschehen im Körper oder für eine pharmakologische Reaktion auf eine Therapie dient – so lautet die allgemein akzeptierte Definition der US-amerikanischen National Institute of Health. In den vergangenen Jahren hat sich bereits die Magnetresonanztomographie (MRT) als wichtige diagnostische Stütze entwickelt, mit der sich solche biologischen Merkmale sichtbar machen lassen. Daneben könnten lösliche Biomarker, die im Blut oder Nervenwasser nachweisbar sind, entscheidend zur Diagnostik beitragen und dabei helfen, eine Diagnose zu stellen und den Krankheitsverlauf zu beurteilen. Sie bergen darüber hinaus auch das Potential, besser einschätzen zu können, wie akut die Erkrankung im Gehirn ist und wie gut ein Patient auf eine Therapie anspricht.

          Neurofilamente liefern Hinweis auf Krankheitsaktivität

          Einen dieser vielversprechenden, in der Forschung diskutierten Biomarker stellen sogenannte Neurofilamente (NfL) dar. Diese Eiweißstoffe machen circa 13 Prozent der neuronalen Proteine aus und werden in Nervenzellen und Nervenfasern gebildet, sind Teile des Zellskeletts und verleihen diesem Form und Stabilität. Sie werden freigesetzt, wenn Nervenzellen beschädigt sind und zugrunde gehen, wie es bei neurologischen Erkrankungen häufig der Fall ist. Die fadenförmigen Proteine lassen sich dann in der Gehirnflüssigkeit und im Blut nachweisen. Bereits früh im Erkrankungsverlauf finden sich die freigesetzten Überreste der Zellen unter anderem in der Rückenmarksflüssigkeit Erkrankter. Damit liefern erhöhte Mengen dieser Markerproteine Hinweise darauf, dass die Krankheit aktiv ist und fortschreitet – zum Teil bevor die Verschlechterung durch neurologische Untersuchungen zu erkennen ist. Durch die Entwicklung einer hochsensitiven Nachweismethode können Neurofilamente heutzutage in geringsten Mengen und aus minimalen Volumina im Blutserum erfasst werden, was ein großes Potential für diesen neuen Biomarker eröffnet. Zurzeit laufen weltweit Studien, die darauf zielen, die Entwicklung der messbaren Neurofilamente im Verlauf des Lebens bei gesunden Kontrollgruppen sowie bei Patienten mit bestimmten entzündlichen und degenerativen Erkrankungen zu verstehen. In weiteren Ansätzen werden Daten erhoben, inwieweit dieser Marker sich nach Beginn einer Therapie verändert, um frühzeitig ein Therapieansprechen zeigen zu können. Noch muss aber klarer herausgearbeitet werden, wie spezifisch der Nachweis von Neurofilamenten für die MS-Erkrankungsaktivität ist und wie die gemessenen Werte im Krankheitsverlauf zu interpretieren sind. Um es an einem einfacheren Beispiel zu veranschaulichen: Nicht jede rote Nase ist ein Nachweis für eine Erkältung, sie kann auch durch eine Hauterkrankung oder einen Sonnenbrand begründet sein oder von einem Clown stammen.


          Intensive Forschungsbemühungen unterstützen MS-Therapie

          Zudem versuchen Ärzte und Wissenschaftler, verschiedene Biomarker miteinander in Bezug zu setzen. So steht der NfL-Serumspiegel mit der Anzahl der Kontrastmittel aufnehmenden Entzündungsherde im MRT zueinander in Beziehung. Das zeigt, dass Entzündungsprozesse in Gehirn und Rückenmark zu einer Erhöhung der Neurofilamente führen. In einer klinischen Studie mit einem Immuntherapeutikum zeigten Patienten mit MS, die über einen Zeitraum von 24 Monaten ohne Zeichen einer Krankheitsaktivität blieben, konstant niedrige NfL-Spiegel, während Patienten mit anhaltender Krankheitsaktivität höhere und schwankende Werte aufwiesen. Eine Abnahme des NfL-Spiegels nach erfolgreicher anti-entzündlicher Behandlung konnte inzwischen für mehrere Therapieprinzipien nachgewiesen werden.

          Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass Neurofilamente als Biomarker dabei helfen könnten, den Schweregrad der MS einzuschätzen und die Wirksamkeit von Therapien zu überwachen. Dennoch gibt es offene Fragen, die geklärt werden müssen, bevor die Bestimmung von Neurofilamenten endgültig Einzug in die Routineversorgung von Patienten mit MS erhält. So sollte unter anderem geprüft werden, ob Aussagen, die sich anhand der NfL-Bestimmung statistisch für eine Gruppe von Patienten treffen lassen, auch für den Einzelfall und für entsprechende individuelle Behandlungsentscheidungen herangezogen werden können. Ist es darüber hinaus problematisch, dass der Biomarker eine bereits entstandene Schädigung des zentralen Nervensystems abbildet, nicht jedoch die zugrundeliegende Ursache? Ist die Bestimmung von NfL eventuell zu unspezifisch, um auf eine MS-bedingte Schädigung von Nervenzellen und Nervenfasern schließen zu können? Da sich Forscher und Wissenschaftler weltweit intensiv mit diesen Fragen beschäftigen, werden die Antworten sicher nicht mehr lange auf sich warten lassen und neue Hoffnung für die Therapie von MS-Patienten bringen.

          Professor Dr. med. Sven G. Meuth ist Dekan der Medizinischen Fakultät Münster, ­Direktor des Instituts für Translationale Neurologie und stellvertretender Direktor der Klinik für Neurologie am Universitäts­klinikum in Münster.

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