Proteine als Biomarker für Parkinson?

In einer kürzlich veröffentlichten Studie stellen die Forscher erstmals 76 Proteine vor, die sich als Biomarker für die Erkennung der Parkinson-Krankheit eignen könnten.

Das Besondere an dieser Studie ist, dass die potenziellen Biomarker-Proteine sowohl in Gesunden als auch in Erkrankten vorkommen, die Moleküle jedoch in den beiden Gruppen in unterschiedlichen Strukturen vorliegen. Nicht das Vorhandensein von bestimmten Proteinen zeigt die Krankheit an, sondern in welcher Struktur diese vorliegen. Damit zeigen die Wissenschaftler erstmals auf, dass die Analyse aller Proteinstrukturen in einer Körperflüssigkeit potenzielle Biomarker für eine Krankheit erfassen kann.

Als nächstes müssen die gefundenen Marker anhand von grösseren Patientengruppen eingehend getestet und überprüft werden. Für klinische Diagnosen sind diese Kandidaten daher noch nicht verfügbar. «Aber aus heutiger Sicht sind sie tatsächlich ein sehr starkes Signal, das die Krankheit anzeigt. Ich bin daher zuversichtlich, dass sich das Konzept der strukturellen Biomarker bewähren wird», sagt Natalie de Souza, Senior Scientist in der Gruppe von Paola Picotti und eine der Studienautorinnen.

In ihrer Studie untersuchten die ETH-Forscher die Rückenmarksflüssigkeit (Liquor) von 50 Gesunden und 50 Erkrankten. Das Probematerial wurde ihnen von niederländischen Klinikern zur Verfügung gestellt.

Für die Suche nach Biomarkern wendeten die Wissenschaftler ein bestimmtes Verfahren zur Messung des Proteoms an, LiP-MS genannt. Dieses Verfahren misst Strukturänderungen von Proteinen und deckt auf, wo genau die Veränderungen liegen. Klassische Proteommessungen erfassen in der Regel nur die verschiedenen Proteinarten und deren Mengen, Strukturveränderungen hingegen nicht.

Da die Struktur von Proteinen eng mit ihren Funktionen (oder eben Funktionsstörungen) verknüpft ist, stellten die Forschenden die Hypothese auf, dass bei Menschen mit Parkinson einige Proteine in anderer Form vorliegen als bei Gesunden. In der vorliegenden Studie haben die Forscher das Verfahren zum ersten Mal erfolgreich auf eine Krankheit angewendet.

In weiteren Schritten wollen die Wissenschaftler das LiP-MS-Verfahren weiter verbessern, um das Biomarkersignal zu verstärken und damit die Empfindlichkeit, mit der die Krankheit aufgespürt werden kann, zu erhöhen. Weiterhin möchten sie die neuen Biomarker testen, um abzuschätzen, wie spezifisch sie die Parkinsonkrankheit nachweisen oder ob es Überlappungen mit anderen neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer geben könnte. Die Forscher wollen zudem künftig mit ihrer Methode auch Subtypen der Parkinson-Krankheit bestimmen und genauere Prognosen über den Krankheitsverlauf machen.

Wie genau eine klinisch nutzbare Diagnostik aussehen könnte, ist noch ungewiss. De Souza schätzt, dass eine künftige Teststrategie auf Antikörpern basieren könnte, die zwischen gesunden und veränderten Proteinstrukturen unterscheiden. Massenspektrometer routinemässig in der Klinik einzusetzen wäre zwar möglich, aber nach wie vor sehr herausfordernd, sagt die Forscherin.PS

Quelle: ETH Zürich/Medienmitteilung, 24.11.2022