Arbeitsgruppe Bannach

Biomarker-basierte Frühdiagnose der Alzheimerschen Demenz

Biomarker, die die grundlegenden pathologischen Prozesse der Alzheimerschen Demenz (AD) widerspiegeln, sind von großem Interesse, um eine frühzeitige und präklinische Diagnose zu ermöglichen und um den Erfolg therapeutischer Ansätze zu kontrollieren. Aggregate aus Amyloid β (Aβ) könnten dabei der direkteste und zuverlässigste Biomarker für AD sein. Für deren zuverlässige Quantifizierung sind allerdings zwei technische Herausforderungen zu meistern. Aβ-Monomere, die während des gesamten Lebens entstehen, müssen von Aβ-Aggregaten zu unterscheiden sein. Aβ-Oligomere, die nur in kleinsten Konzentrationen in Köperflüssigkeiten vorkommen, müssen dort in höchstmöglicher Empfindlichkeit detektiert werden.

In unserem Institut wurde ursprünglich für den Nachweis von Prionprotein-Aggregaten eine ultrasensitive Methode, „surface-based fluorescence intensity distribution analysis“ (sFIDA), entwickelt. Damit detektieren und quantifizieren wir mit höchster Sensitivität Prionprotein-Aggregate.

Die Weiterentwicklung dieses Assays ermöglicht den Nachweis von Aβ-Aggregaten in Körperflüssigkeiten. Mittels sFIDA ist eine Detektion einzelner Aggregate möglich, welche eine genaue Quantifizierung der Aggregatanzahl ermöglicht, sowie weiterhin Aussagen über Größe und Zusammensetzung der Aggregate zulässt. Untersuchungen mit synthetischen Aβ-Aggregaten zeigten, dass das Verfahren in einem weiten Bereich von Aggregatkonzentrationen linear ist und Aβ-Aggregat-Mengen bis in den unteren Picogramm-Bereich detektiert werden können, unabhängig von der Gegenwart von Aβ-Monomeren. Erste vielversprechende Studien ergaben eine Unterscheidbarkeit von Rückenmarks­flüssigkeiten gesunder Probanden und AD-Patienten mittels sFIDA. Außerdem konnte eine eindeutige Korrelation zwischen der Konzentration der Aβ-Aggregate im Liquor und dem kognitiven Verfall beobachtet werden.

Die Konzentration von Aβ-Aggregaten könnte also ein innovativer Biomarker sein, der nicht nur die bisherige AD-Diagnostik, ersetzen könnte, sondern erstmals die Möglichkeit einer Diagnose vor dem Auftreten klinischer Symptome eröffnet. Auch der Einsatz in der Begleitung klinischer Studien im sogenannten „Therapie-Monitoring“ ist vorstellbar.

Arbeitsgruppe Bannach

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