Blutbiomarker mit Hirnatrophie verknüpft: Neue Werkzeuge verbessern Erkennung von Neurodegeneration

Aktuelle Studien haben blutbasierte Biomarker mit spezifischen Mustern von Hirnatrophie und kognitivem Abbau bei Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht, während weitere Forschungsinitiativen Netzhautbildgebung, Sprachanalyse und DNA-Aptamere als Werkzeuge zur Erkennung und Überwachung von Neurodegeneration vorantreiben.

In einer in der Zeitschrift Neurology veröffentlichten Studie untersuchten Forscher der Vrije Universiteit Amsterdam die longitudinalen Zusammenhänge zwischen blutbasierten Biomarkern und Hirnatrophie bei 167 Teilnehmern mit subjektivem kognitivem Abbau. Die Teilnehmer wurden wiederholt Blutabnahmen und MRT-Untersuchungen unterzogen. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die Ausgangswerte als auch der longitudinale Anstieg von GFAP mit stärkerer Atrophie in nahezu allen für Alzheimer typischen Gehirnregionen verbunden waren, dass das basale Plasma-pTau217 mit Atrophie in mehreren medialen Temporalregionen assoziiert war und dass ein longitudinaler Anstieg von pTau217 vor allem mit Atrophie in temporalen Regionen zusammenhing. In einer explorativen Analyse schätzten die Forscher, dass Veränderungen von pTau217 der Hippocampus-Atrophie um 19,8 Jahre (Spanne: 10,7–43,7 Jahre) vorausgingen. Insgesamt deuten diese Befunde darauf hin, dass verschiedene blutbasierte Biomarker mit unterschiedlichen Bereichen der Hirnatrophie assoziiert sind, was den Einsatz sowohl von pTau217 als auch von GFAP zur frühzeitigen Erkennung der Krankheit und zur Überwachung des Krankheitsverlaufs bei Patienten mit Alzheimer unterstützt.

Eine Alzheimer-Neuropathologie ist mit einer schlechteren kognitiven Leistungsfähigkeit verbunden, so eine Studie, die in der Ausgabe vom 30. Mai von The Lancet veröffentlicht wurde. Forscher der University of California San Francisco untersuchten Teilnehmer der Studie zur Entwicklung von Koronararterienerkrankungen bei jungen Erwachsenen (CARDIA), für die Plasmaproben aus Jahr 35 vorlagen. Von den 2.248 Teilnehmern, die den Besuch in Jahr 35 abgeschlossen hatten, wurden 1.500 zufällig für die Messung von Plasmabiomarkern ausgewählt; die endgültige Kohorte umfasste 1.350 Teilnehmer (Durchschnittsalter 61 Jahre). Eine Alzheimer-Neuropathologie-Positivität wurde bei 6 %, 15 % bzw. 4 % der Teilnehmer festgestellt, basierend auf p-tau217/Aβ42, Aβ42/40 bzw. p-tau217, und war mit schlechterer Verarbeitungsgeschwindigkeit und exekutiver Funktion verbunden. Im Vergleich zur Negativität war die Positivität mit erhöhten Chancen für einen beschleunigten Abbau des verbalen Gedächtnisses (Odds Ratios: 4,31 und 2,44 für Aβ42/40 bzw. p-tau217/Aβ42) und der Verarbeitungsgeschwindigkeit (Odds Ratios: 3,98 und 3,35 für p-tau217 bzw. p-tau217/Aβ42) assoziiert. Der leitende Autor erklärte in einer Stellungnahme, dass „diese Bluttests mit Vorsicht verwendet werden sollten“, aber für manche Menschen, die entdecken, dass sie die Biomarker aufweisen, könnte der Test ein Fenster zu Interventionen öffnen, die den Ausbruch von Alzheimer hinauszögern könnten.

Bei hereditärer Transthyretin-Amyloidose (ATTRv) stellt Serum-Neurofilament-Leichtkette (NfL) einen vielversprechenden nicht-invasiven Biomarker zur Beurteilung der frühen symptomatischen Erkrankung und zur Überwachung des Krankheitsverlaufs dar, so eine Studie an Patienten mit ATTRV30M-Amyloidose und präsymptomatischen Genträgern. Die Studie analysierte Serumproben von 34 ATTRV30M-Patienten, 17 präsymptomatischen ATTRV30M-Trägern und 35 Kontrollpersonen. Die Serum-NfL-Werte waren bei ATTRV30M-Patienten im Vergleich zu Kontrollen signifikant erhöht (dreifach, p = 0,0005) und 1,6-fach höher als bei präsymptomatischen Trägern; zwischen präsymptomatischen Trägern und Kontrollen wurden keine signifikanten Unterschiede beobachtet. Die NfL-Konzentrationen waren bei Patienten mit einem Polyneuropathie-Behinderungsscore > I höher als bei PND I (p = 0,0007). Die Serumwerte für GFAP und Peripherin unterschieden sich zwischen den Studiengruppen nicht signifikant.

Alpha-Synuclein-Blutbiomarker sind ein wichtiges Forschungsgebiet bei Parkinson-Krankheit und Synukleinopathien. Die Fehlfaltung und Aggregation von α-Synuclein bilden pathologische Einschlüsse, die als Lewy-Körperchen und Lewy-Neuriten bekannt sind – Kennzeichen von Synukleinopathien einschließlich Parkinson-Krankheit, Demenz mit Lewy-Körperchen und Multisystematrophie. Sowohl Gesamt-α-Synuclein als auch pS129-α-Synuclein sind attraktive Biomarker; in Lewy-Körperchen ist über 90 % des α-Synucleins an Serin 129 phosphoryliert. Blutbasierte Biomarker könnten einen weniger invasiven und besser skalierbaren Weg für wiederholte Probenahmen, Längsschnittuntersuchungen und größere translationale Forschung bieten.

Ein internationales Team unter Beteiligung der Universitat Oberta de Catalunya entwickelte einen allgemeinen Index für Gehirnasymmetrie, der die ungleichmäßige Verschlechterung in verschiedenen Gehirnregionen analysiert. Die Forscher fanden heraus, dass ein höherer Indexwert mit stärkerer Asymmetrie im Gehirn einhergeht, was mit größerer Neurodegeneration und mehr Symptomen korreliert. Die Studie verwendete eine Kohorte von 60 Teilnehmern des Hospital Clínic in Barcelona und 564 Personen aus dem DIAN-Projekt und zeigte, dass der Index zwischen Menschen mit Alzheimer-Krankheit und gesunden Menschen unterscheiden, den Krankheitsverlauf bestimmen und die Wirksamkeit neuer Medikamente bewerten konnte. Er war außerdem in der Lage, Träger des APOE4-Genotyps mit Symptomen sowie Träger der mit der Erkrankung assoziierten genetischen Mutation ohne Symptome zu identifizieren. Die Forscher arbeiten daran, die Ergebnisse bei Menschen mit sporadischer Alzheimer-Krankheit zu reproduzieren.

Am Duke Eye Center kombiniert die 2017 gestartete Initiative Eye Multimodal Imaging in Neurodegenerative Disease (iMIND) hochauflösende Netzhautbildgebung, longitudinale klinische Daten und Ansätze des maschinellen Lernens zur Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen. iMIND untersucht, ob multimodale Netzhautbildgebung, einschließlich optischer Kohärenztomographie und optischer Kohärenztomographie-Angiographie, krankheitsspezifische Signaturen bei Alzheimer-Krankheit, leichter kognitiver Beeinträchtigung und Parkinson-Krankheit erkennen kann. Der Forschungsleiter von iMIND erklärte, dass die mikrovaskuläre Zirkulation nur an einer Stelle im Körper direkt sichtbar sei – der neurosensorischen Netzhaut – und dass die Netzhaut die nicht-invasive Untersuchung sowohl mikrovaskulärer als auch neuronaler Informationen ermögliche. In einer kürzlich zur Peer-Review eingereichten Querschnittsarbeit fand das Team heraus, dass Patienten mit Demenz mit Lewy-Körperchen tendenziell mehr mikrovaskulären Verlust in der Netzhaut aufweisen als Patienten mit Alzheimer-Krankheit, insbesondere eine ausgeprägtere mikrovaskuläre Beeinträchtigung der zentralen Makula.

SynaptixBio hat das Potenzial der Sprachanalyse als nicht-invasive Methode zur Verfolgung des Krankheitsverlaufs bei neurodegenerativen Erkrankungen hervorgehoben, während eine neue Studie bei Patienten mit H-ABC beginnt. Die vom Murdoch Children's Research Institute in Zusammenarbeit mit dem Sprachanalytik-Unternehmen Redenlab durchgeführte und von SynaptixBio unterstützte Studie wird bewerten, ob Veränderungen in der Kommunikation als Indikator für die Gesundheit des Gehirns dienen können. Die Studie steht Patienten weltweit im Alter von sechs Monaten bis zum Erwachsenenalter offen und ist darauf ausgelegt, Sprache, Gebärdensprache, Gesten und unterstützende Geräte zu erfassen. Der leitende medizinische Offizier von SynaptixBio erklärte, dass Sprachparameter leistungsstarke Werkzeuge zur Erkennung früher Behandlungseffekte vor etablierten klinischen Bewertungsskalen sein könnten. Das Unternehmen plant, sprachbasierte Messgrößen als explorative Endpunkte in künftige klinische Studien aufzunehmen. Die Studie wird vollständig online durchgeführt und ist in mehreren Sprachen verfügbar. Redenlab erklärte, dass Fortschritte in der digitalen Analyse, einschließlich künstlicher Intelligenz, eine objektivere Bewertung von Sprachmustern wie Verständlichkeit, Pausenlänge und Wortschatzverwendung ermöglichen könnten.

Forscher aus Japan haben das weltweit erste Aptamer entwickelt – winzige, einzelsträngige synthetische DNA-Moleküle – das NfL mit hoher Affinität und Spezifität binden kann. Die Aptamere wurden durch sieben Runden der SELEX-Selektion erzeugt, was 86 einzigartige Aptamer-Kandidaten ergab, von denen 30 Sequenzen das Volllängen-NfL erfolgreich erkannten. Zwei Aptamere, genannt MN711 und MN734, banden NfL mit Dissoziationskonstanten von 11 nM bzw. 8,1 nM und waren hochspezifisch, da sie nur an NfL und nicht an andere mit Alzheimer verbundene Biomarker wie Amyloid-β und phosphoryliertes Tau banden. Die Aptamere erkannten eine spezifische Region des NfL-Proteins mit den Aminosäureresten 281–338, und die Bindung blieb in menschlichem Plasma erhalten. DNA-Aptamere vereinen hohe Affinität und Spezifität mit praktischen Vorteilen: Sie werden chemisch synthetisiert, können mit minimaler Chargenvarianz hergestellt werden und lassen sich leicht für den Einsatz in Biosensoren modifizieren. Die Arbeit wurde am 16. Dezember 2025 online verfügbar gemacht und in Band 796 von Biochemical and Biophysical Research Communications am 18. Januar 2026 veröffentlicht.

Eine indische Studie hat einen möglichen Zusammenhang zwischen neurodegenerativen Biomarkern und Sarkopenie identifiziert, einer Erkrankung, die durch den fortschreitenden Verlust von Muskelmasse und -kraft im Alter gekennzeichnet ist. Die Forscher fanden heraus, dass erhöhte Werte von NfL und GFAP mit der Entwicklung von Sarkopenie bei älteren Menschen verbunden sein könnten, wobei höhere Konzentrationen durchweg mit schwereren Fällen von Sarkopenie assoziiert waren. Die Ergebnisse deuten auf eine mögliche biochemische Beziehung zwischen neurologischer Gesundheit und Muskelschwund hin und könnten den Weg für frühere Erkennungsmethoden oder gezielte Interventionen ebnen.