Ein einfacher Bluttest kann Alzheimer Jahre vor Gedächtnisverlust vorhersagen

Wissenschaftler der Washington University School of Medicine in St. Louis haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich anhand eines einzigen Bluttests abschätzen lässt, wann bei einer Person wahrscheinlich Symptome der Alzheimer-Krankheit auftreten werden. In einer in Nature Medicine veröffentlichten Studie berichtete das Team, dass ihr Modell den Ausbruch von Alzheimer-Symptomen innerhalb von etwa drei bis vier Jahren vorhersagen kann. Eine solche Genauigkeit könnte Forschern helfen, schnellere und gezieltere klinische Studien für Behandlungen zur Vorbeugung der Krankheit zu entwickeln. Mit der Zeit könnte dies auch dazu beitragen, Personen zu identifizieren, die am ehesten von einer frühzeitigen Intervention profitieren würden.

Alzheimer betrifft Millionen von Menschen weltweit

Alleine in den USA leben mehr als 7 Millionen Menschen mit Alzheimer. Die Alzheimer’s Association schätzt, dass die Kosten für die Pflege von Menschen mit Alzheimer und anderen Demenzerkrankungen im Jahr 2025 fast 400 Milliarden US-Dollar erreichen werden. Obwohl es noch keine Heilung gibt, könnten Instrumente, mit denen sich der Beginn der Symptome vorhersagen lässt, dazu beitragen, deren Auswirkungen zu verzögern oder zu verringern.

„Unsere Arbeit zeigt, dass es möglich ist, Bluttests, die wesentlich kostengünstiger und leichter zugänglich sind als Gehirnscans oder Rückenmarksflüssigkeitstests, zur Vorhersage des Ausbruchs von Alzheimer-Symptomen einzusetzen“, sagte die leitende Autorin Suzanne E. Schindler, MD, PhD, außerordentliche Professorin am WashU Medicine Department of Neurology. Sie erklärte, dass diese Modelle die Zeit verkürzen könnten, die für die Bewertung potenzieller präventiver Therapien benötigt wird.

„Kurzfristig werden diese Modelle unsere Forschung und klinischen Studien beschleunigen“, sagte sie. „Letztendlich ist es das Ziel, einzelnen Patienten sagen zu können, wann sie wahrscheinlich Symptome entwickeln werden, was ihnen und ihren Ärzten helfen wird, einen Plan zur Vorbeugung oder Verlangsamung der Symptome zu entwickeln.“

Die Rolle des Blutbiomarkers p tau217

Die Forschung wurde im Rahmen eines Projekts durchgeführt, das von der Foundation for the National Institutes of Health Biomarkers Consortium organisiert wurde, einer öffentlich-privaten Partnerschaft, an der auch WashU Medicine beteiligt ist.

Der prädiktive Ansatz konzentriert sich auf die Messung von p tau217, einem Protein, das im Plasma, der flüssigen Komponente des Blutes, vorkommt. Durch die Analyse der Konzentration dieses Proteins schätzten die Forscher das Alter, in dem bei einer Person möglicherweise Alzheimer-Symptome auftreten. Heute können p tau217-Tests Ärzten helfen, Alzheimer bei Patienten zu diagnostizieren, die bereits unter kognitiven Beeinträchtigungen leiden. Diese Tests werden jedoch nicht für Menschen ohne Symptome außerhalb von Forschungsstudien oder klinischen Studien empfohlen.

Um besser zu verstehen, wie lange es in der Regel dauert, bis nach einem Anstieg des p-tau217-Spiegels Symptome auftreten, untersuchten Schindler und der Hauptautor Kellen K. Petersen, PhD, Dozent für Neurologie an der WashU Medicine, Daten von 603 älteren Erwachsenen, die selbstständig leben. Die Teilnehmer nahmen an zwei Langzeitstudien teil: dem WashU Medicine Knight Alzheimer Disease Research Center (Knight ADRC) und der Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), an der mehrere Forschungsstandorte in den USA beteiligt sind.

Tests auf mehreren Plattformen

In der Knight ADRC-Gruppe wurde Plasma-p-Tau217 mit PrecivityAD2 gemessen, einem klinisch verfügbaren Alzheimer-Bluttest, der von C2N Diagnostics entwickelt wurde. C2N ist ein Start-up-Unternehmen der Washington University, das von den Forschern David M. Holtzman, MD, Barbara Burton und Reuben M. Morriss III Distinguished Professor, sowie Randall J. Bateman, MD, Charles F. & Joanne Knight Distinguished Professor of Neurology, gegründet wurde. Beide sind Mitautoren der Studie. In der ADNI-Gruppe wurden die p-tau217-Werte mit Tests anderer Unternehmen gemessen, darunter einem von der US-amerikanischen Food and Drug Administration zugelassenen Test.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass p-tau217 im Plasma die Ansammlung von Amyloid und Tau im Gehirn, wie sie in PET-Scans zu sehen ist, genau widerspiegelt. Amyloid und Tau sind abnormale Proteine, die sich allmählich ansammeln und als charakteristische Merkmale der Alzheimer-Krankheit gelten. Sie können sich bereits viele Jahre vor dem Auftreten von Gedächtnisproblemen ansammeln.

„Die Amyloid- und Tau-Werte sind vergleichbar mit Baumringen – wenn wir wissen, wie viele Ringe ein Baum hat, wissen wir, wie alt er ist“, sagte Petersen. „Es hat sich herausgestellt, dass sich Amyloid und Tau ebenfalls in einem konsistenten Muster ansammeln und dass das Alter, in dem sie positiv werden, stark vorhersagt, wann jemand Alzheimer-Symptome entwickeln wird. Wir haben festgestellt, dass dies auch für Plasma-p-tau217 gilt, das sowohl die Amyloid- als auch die Tau-Werte widerspiegelt.“

Vorhersage des Zeitpunkts der Symptome innerhalb weniger Jahre

Die Forscher fanden heraus, dass ihr Modell das Alter, in dem die Symptome auftreten würden, mit einer Genauigkeit von etwa drei bis vier Jahren schätzen konnte. Das Alter beeinflusste auch, wie schnell die Symptome auf steigende p-tau217-Werte folgten. Ältere Erwachsene neigten dazu, Symptome früher zu entwickeln, nachdem das Protein erhöht war, als jüngere Menschen. Dieses Muster deutet darauf hin, dass jüngere Gehirne krankheitsbedingte Veränderungen länger tolerieren können, während ältere Erwachsene bereits bei niedrigeren Werten der zugrunde liegenden Pathologie Symptome zeigen können.

Beispielsweise entwickelte eine Person, deren p-tau217-Werte im Alter von 60 Jahren anstiegen, etwa 20 Jahre später Symptome. Im Gegensatz dazu traten die Symptome in der Regel etwa 11 Jahre später auf, wenn die Werte erstmals im Alter von 80 Jahren anstiegen. Das Modell zeigte auch bei anderen p-tau217-basierten Diagnosetests neben PrecivityAD2 gute Ergebnisse, was seine Zuverlässigkeit und breitere Anwendbarkeit untermauert.

Um weitere Forschungen anzuregen, stellte das Team den Code für die Modellentwicklung öffentlich zur Verfügung. Petersen entwickelte außerdem eine webbasierte Anwendung, mit der Forscher die Uhrmodelle genauer untersuchen können. „Diese Uhrmodelle könnten klinische Studien effizienter machen, indem sie Personen identifizieren, bei denen innerhalb eines bestimmten Zeitraums mit dem Auftreten von Symptomen zu rechnen ist“, so Petersen. „Mit weiteren Verfeinerungen haben diese Methoden das Potenzial, den Beginn der Symptome so genau vorherzusagen, dass wir sie in der individuellen klinischen Versorgung einsetzen könnten.“ Er fügte hinzu, dass andere Blutbiomarker mit dem kognitiven Verfall bei Alzheimer in Verbindung stehen und dass die Kombination zusätzlicher Marker in zukünftigen Studien die Vorhersagen über den Beginn der Symptome weiter verbessern könnte.