Pest und Alzheimer sind zwei Krankheiten, die nicht viel gemeinsam haben. Nun wurden für beide Erkrankungen Tests entwickelt, die schnell eine zuverlässige Diagnose ermöglichen können. Für die Durchführung der Tests genügt eine Blutprobe der Patienten.

(© NIAID / creativecommons)
Ein Forscherteam der Universität des Saarlandes entwickelte einen Test für Alzheimer, der lediglich eine Blutprobe erfordert(1) . Der in Kooperation mit weiteren Universitäten und mit der Industrie ausgetüftelte Bluttest basiert auf micro-RNAs, die im Blut zirkulieren. Die Forscher identifizierten zwölf micro-RNA-Moleküle, die eine wichtige Rolle bei der Unterscheidung von Demenz-Patienten und gesunden Menschen spielen. Sensitivität und Spezifität des Tests sind vielversprechend: Der neu entwickelte Bluttest erkennt 95 von 100 Alzheimer-Patienten; bei acht von 100 getesteten Patienten wird die Krankheit fälschlicherweise diagnostiziert, obwohl sie nicht vorliegt. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass eine Kombination aus Bluttest und Gehirnaufnahmen diese Werte noch weiter verbessern kann. Der Test wurde bisher nur im Labor geprüft und muss sich jetzt in der Klinik bewähren.

Derzeit wird die Diagnose Alzheimer über die Krankheitsgeschichte, verschiedene physiologische und psychologische Tests sowie Gehirnwasseruntersuchungen gestellt. Außerdem wurde kürzlich ein radioaktiv markiertes Molekül zugelassen, das mittels einer Positronenemissionstomographie die mit Alzheimer einhergehenden typischen Ablagerungen im Gehirn nachweisen kann. Ein weiteres Diagnostikum dieser Art befindet sich derzeit im Zulassungsverfahren.

Auch für die heutzutage nur noch selten auftretende Pesterkrankung gelang es deutschen Forschern, einen Schnelltest zu entwickeln(3) . Die Forschergruppe am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam unter Leitung von Prof. Peter Seeberger entdeckte auf der Oberfläche des Pesterregers Yersinia pestis ein charakteristisches Oligosaccharid (Mehrfachzucker), das sie mit Hilfe einer neuartigen Methode nachbauten. Zur Steigerung der immunologischen Wirkung haben sie es mit einem Protein gekoppelt. Dieses Glykoprotein kann in Blutproben von mit Yersinia pestis infizierten Menschen Antikörper gegen den Pesterreger aufspüren. Außerdem stellten die Forscher durch Immunisierung von Mäusen auch entsprechende Antikörper her, mit denen der Nachweis des Pest-Bakteriums im Blut Infizierter ebenfalls möglich ist.

Bisher werden Pest-Erreger mittels Phänotypisierung der Erreger oder über ihren genetischen Nachweis identifiziert. Im Vergleich dazu ist der neu entwickelte Ansatz basierend auf Oligosaccharid-Antigenen einfacher und schneller und könnte eine zuverlässige und gleichzeitig preisgünstige Alternative darstellen.

In der Vergangenheit war die Pest eine der am meisten gefürchteten Seuchen; sie forderte weltweit über 200 Millionen Todesopfer. Auch heute noch treten immer wieder vereinzelte Fälle auf, insbesondere in Regionen mit schlechten Hygiene-Standards und medizinischen Versorgungsengpässen. Wird die Krankheit zu spät diagnostiziert, verläuft die Infektion häufig in kürzester Zeit tödlich. Eine frühe Diagnose, die mit dem neuen Schnelltest möglich gemacht wird, ist daher sehr wichtig, da die Krankheit dann rechtzeitig mit Antibiotika behandelt werden kann.

Beide Testverfahren bieten viele weitere Möglichkeiten. So könnten auf Basis der micro-RNAs neben einem Alzheimer-Test auch andere neurodegenerative Erkrankungen wie Multiple Sklerose und Morbus Parkinson diagnostiziert werden. Die für den Pesterreger-Test eingesetzte Technologie aus dem Bereich der Glykobiotechnologie könnte auch im Kampf gegen andere Bakterien- und Pilzinfektionen zum Einsatz kommen. So arbeiten die Forscher in Potsdam bereits unter anderem an der Entwicklung von zuckerbasierten Impfstoffen gegen Malaria oder Leishmaniose.

Auch wenn auf diesen Gebieten noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit erforderlich sein wird, zeigen diese Ansätze deutlich, wie neue Erkenntnisse aus der Biotechnologie dazu beitragen können, Lösungsmöglichkeiten für wichtige medizinische Problemstellungen zu finden.



Literaturtipps:
(1) Leidinger et al., A blood based 12-miRNA signature of Alzheimer disease patients, Genome Biology, 2013, Vol. 14, DOI: 10.1186/gb-2013-14-7-r78(2) Smith-Vikos und Slack, MicroRNAs circulate around Alzheimer's disease, Genome Biology, 2013, Vol. 14, DOI: 10.1186/gb-2013-14-7-125
(2)
(3) Anish et al., Plague Detection by Anti-carbohydrate Antibodies, Angewandte Chemie International Edition, Volume 52, pp 9524–9528