Forschende haben ein Testverfahren entwickelt, eine Parkinson-Erkrankung bei Risikopatient*innen bis zu 7 Jahre vor dem Auftreten motorischer Symptome vorherzusagen. Das Testverfahren soll nun für die klinische Anwendung weiterentwickelt werden.

8 Proteine als Biomarker für hohes Parkinson-Risiko

In einem ersten Schritt wurden Proteine in Blutproben von Parkinsonpatient*innen der Paracelsus-Elena-Klinik Kassel und gesunden Studienteilnehmer*innen mit Massenspektrometrie analysiert. Es konnten 23 Proteine identifiziert werden, die Unterschiede zwischen den erkrankten und gesunden Teilnehmer*innen aufwiesen und als Biomarker für die Erkrankung infrage kommen.

In einem zweiten Schritt wurden diese 23 Proteine in den Blutproben von Personen mit einer isolierten Rapid Eye Movement (REM)-Schlafverhaltensstörung untersucht. Die REM-Schlafstörung stellt ein hohes Risiko für eine Parkinson-Erkrankung dar. Mithilfe künstlicher Intelligenz waren 8 der 23 Proteine in der Lage, die Parkinson-Erkrankung für 79 Prozent dieser Risikopatient*innen bis zu 7 Jahre vor Auftreten der Symptomatik vorherzusagen.

„Medikamentöse Therapien könnten zu einem früheren Zeitpunkt gegeben werden, was den Verlauf der Erkrankung eventuell verlangsamen oder ihr Auftreten sogar verhindern könnte“, sagt Dr. Michael Bartl von der Uniklinik Göttingen.  „Wir haben nicht nur einen Test entwickelt, sondern stellen die Diagnose anhand von 8 Markerproteinen, die direkt mit Prozessen wie Entzündung und Abbau nicht funktionsfähiger Proteine verknüpft sind. Diese Marker stellen zusätzlich mögliche Ziele für medikamentöse Behandlungen dar.“

Studie: Unterschiede von Proteinen bei Parkinson-Patient*innen und Gesunden

In der Studie wurden die Unterschiede von Proteinen im Blutplasma oder -serum zwischen 99 Parkinson-Patient*innen und 36 gesunden Kontrollpersonen verglichen. 

Die Blutproben wurden mittels Massenspektrometrie untersucht und die Konzentration verschiedener Blutproteine ermittelt. Die Daten wurden anschließend mithilfe des maschinellen Lernens, einem Teilbereich der künstlichen Intelligenz, ausgewertet. Es konnten Unterschiede in 23 Proteinen festgestellt werden.

In einem weiteren Schritt wurden die Blutproben von 72 Patient*innen mit einer isolierten REM-Schlafverhaltensstörung untersucht. Sie wurden mit der gesunden Kontrollgruppe unter Anwendung des maschinellen Lernens untersucht.

Die REM-Schlafverhaltensstörung ist durch lebhafte Träume und körperliche Aktivität während des Traumschlafs gekennzeichnet ist und ein hohes Risiko für eine spätere Parkinson-Erkrankung dar.

Zum Zeitpunkt der ersten Blutabnahme hatte keine der untersuchten Personen mit Schlafverhaltensstörung motorische Hinweise auf eine Parkinson-Erkrankung. Beide Gruppen wurden über einen Zeitraum von 10 Jahren untersucht.

Ziel sei nun, die Untersuchungen mit einem vereinfachten Verfahren nicht nur bei Risiko-Patient*innen, sondern bevölkerungsbasiert durchzuführen, so Prof. Brit Mollenhauer von der Paracelsus-Elena-Klinik Kassel.

Untersuchungen haben bereits begonnen

In den Untersuchungen werden weiteren Personen mit isolierter REM-Schlafverhaltensstörung sowie weitere Risikopersonen mit reduziertem Riechvermögen untersucht.

Zudem führen die Wissenschaftler*innen in Kassel die Studie „Gesund Altern“ durch: Hierzu wurden 170.000 Personen zwischen 50 und 80 Jahren angeschrieben und um die Beantwortung eines Fragebogens zu Risikosymptomen für Parkinson und/oder Demenz gebeten.

Fast 10.000 Personen folgten dem Aufruf; 3.000 bekamen im zweiten Schritt einen Riechtest zugeschickt und bis Ende dieses Jahres werden 300 Personen mit einem hohen oder einem niedrigen Risiko in der Klinik untersucht; dabei wird auch Blut abgenommen für die weitere Überprüfung des neuen Testverfahrens.

Hintergrund

Die Parkinson-Erkrankung ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung, die zunehmend häufiger in der Bevölkerung auftritt. Die Betroffenen zeigen neben motorischen Symptomen wie Verlangsamung der Bewegungen, erhöhter Muskelspannung und Zittern auch nicht-motorische Symptome wie Geruchs- und Schlafstörungen und Depressionen.

Ursächlich für die Erkrankung ist der fortschreitende Abbau bestimmter Nervenzellen im Gehirn, wodurch ein Mangel des Botenstoffes Dopamin entsteht. Fehlt Dopamin sind die Bewegungsabläufe gestört. Bisher erfolgt die Diagnose v.a. anhand der motorischen Symptome. Diese treten jedoch erst auf, wenn schon mehr als 70 Prozent der Dopamin-haltigen Nervenzellen abgebaut sind. Es gibt aktuell keine Biomarker, die den spezifischen Erkrankungsprozess einfach, direkt und v.a. frühzeitig anzeigen können.

Quelle: Universitätsmedizin Göttingen