Bluttest-„Uhr“-Modell sagt Beginn von Alzheimer-Symptomen innerhalb von 3–4 Jahren voraus
Eine in Nature Medicine veröffentlichte Studie zeigt: Ein einzelner Bluttest, der Plasma-p-tau217 misst, kann bei kognitiv unauffälligen Menschen nicht nur das Alzheimer-Risiko, sondern auch den voraussichtlichen Symptombeginn vorhersagen – mit einer durchschnittlichen Fehlerspanne von 3–4 Jahren. Das Modell könnte klinische Studien beschleunigen, indem es die Auswahl geeigneter Teilnehmender verbessert, sollte derzeit jedoch auf Forschungskontexte beschränkt bleiben.
Eine neue Studie, die am 19. Februar in Nature Medicine veröffentlicht wurde, zeigt, dass ein einzelner Bluttest nicht nur das Risiko einer Person für die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit beurteilen kann, sondern auch ungefähr vorhersagt, wann die Symptome einsetzen werden – mit einer durchschnittlichen Fehlerspanne von etwa 3–4 Jahren. Die Studie wurde vom Biomarkers Consortium der Foundation for the National Institutes of Health entwickelt und gestartet.
Die Forschenden analysierten in der Studie p-tau217, ein mit der Alzheimer-Krankheit verbundenes Protein, in Blutproben, die über einen Zeitraum von bis zu 10 Jahren von mehr als 600 Erwachsenen (62–78 Jahre) gesammelt wurden, die zu Beginn keine kognitiven Symptome aufwiesen. Anschließend erstellte das Team statistische Uhr-Modelle, die Veränderungen von p-tau217 im Blut über die Zeit mit dem späteren Symptombeginn in Beziehung setzten.
Der Test basiert auf einer abnormen Form eines Proteins namens Tau, das im Blut zirkuliert und sich im Gehirn von Menschen mit Alzheimer schon lange vor dem Auftreten von Symptomen wie Gedächtnisverlust anzusammeln beginnt. Abnorme Tau-Proteine können verfilzte Fasern bilden, die die Kommunikation zwischen den Nervenzellen des Gehirns stören.
Personen mit höheren Spiegeln von Plasma-p-tau217 entwickelten tendenziell früher Alzheimer-Symptome, und ältere Menschen entwickelten nach Erreichen erhöhter Werte dieses Proteins schneller Symptome. Das Modell konnte mit einer Genauigkeit von 3–4 Jahren abschätzen, wie viele Jahre es dauern könnte, bis bei einer Person Alzheimer-bedingte Gedächtnis- und Denkprobleme auftreten.
Bemerkenswert war, dass die Zeit von der p-tau217-Positivität bis zum Symptombeginn bei älteren Personen deutlich kürzer war. Wenn beispielsweise eine Person im Alter von 60 Jahren erhöhte p-tau217-Werte im Plasma hatte, entwickelten sich die Symptome 20 Jahre später. Waren p-tau217-Werte dagegen erst im Alter von 80 Jahren erhöht, traten die Symptome deutlich früher auf. Dies deutet darauf hin, dass die Gehirne jüngerer Menschen möglicherweise widerstandsfähiger gegenüber Neurodegeneration sind und dass ältere Menschen bei geringeren Ausprägungen der Alzheimer-Pathologie Symptome entwickeln können.
Die Studie war Teil eines Projekts, das vom Biomarkers Consortium der Foundation for the National Institutes of Health entwickelt und gestartet wurde, einer öffentlich-privaten Partnerschaft. Zu den Teilnehmenden gehörten 603 ältere Erwachsene, die unabhängig in der Gemeinschaft lebten, aus zwei unabhängigen, langjährig laufenden Alzheimer-Forschungsinitiativen: dem Knight Alzheimer Disease Research Center der Washington University School of Medicine und der Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, die an mehreren Standorten in den USA angesiedelt ist.
Plasma-p-tau217 wurde mit PrecivityAD2 gemessen, einem klinisch verfügbaren diagnostischen Bluttest für die Alzheimer-Krankheit von C2N Diagnostics, einem Startup der Washington University. Plasma-p-tau217 wurde in der ADNI-Kohorte außerdem mit Bluttests anderer Unternehmen gemessen, darunter ein Test, der von der U.S. Food and Drug Administration zugelassen wurde. Ähnliche Modelle wurden mit Daten aus einem p-tau217/Aβ42-Immunoassay und vier Plasma-p-tau217-Immunoassays erstellt.
Plasma-p-tau217 hat sich zuvor als stark korrelierend mit der Anreicherung von Amyloid und Tau im Gehirn erwiesen, wie sie in PET-Scans sichtbar ist. Die zentralen Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit – Amyloid und Tau – sind fehlgefaltete Proteine, die sich viele Jahre vor dem Auftreten von Alzheimer-Symptomen im Gehirn ansammeln. Plasmamessungen von p-tau217 zeigen hohe Zusammenhänge nicht nur mit Amyloid-PET, sondern auch mit Tau-PET, Hirnvolumina und Kognition.
Dieses Genauigkeitsniveau könnte besonders hilfreich für klinische Studien sein, indem es Forschenden hilft, Teilnehmende auszuwählen, die innerhalb des Zeitfensters einer Studie mit hoher Wahrscheinlichkeit Symptome entwickeln – wodurch Studien effizienter und aussagekräftiger werden. Die Modelle könnten es ermöglichen, klinische Studien zu potenziell präventiven Behandlungen in einem kürzeren Zeitraum durchzuführen.
Das Forschungsteam entwickelte außerdem eine webbasierte Anwendung, mit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler visualisieren können, wie sich die Spiegel von Plasma-p-tau217 im Verlauf der Zeit verändern und wie sie mit Alzheimer-Symptomen zusammenhängen. Das interaktive Tool hilft Forschenden, komplexe Beziehungen zwischen Plasma-p-tau217, Alter und Symptomen zu untersuchen.
Der leitende Autor erklärte, die Studie zeige, dass es möglich sei, mithilfe von Bluttests nicht nur vorherzusagen, ob Personen wahrscheinlich Alzheimer-Symptome entwickeln, sondern auch abzuschätzen, wann die Symptome beginnen werden. Zugleich fügte er hinzu, dass die Forschenden daran arbeiten, diese Modelle noch genauer zu machen. Derzeit wird jedoch kognitiv unauffälligen Personen nicht empfohlen, irgendeinen Biomarker-Test auf Alzheimer-Krankheit durchführen zu lassen. Sowohl Biomarker-Tests bei Menschen ohne kognitive Symptome als auch die Nutzung der webbasierten Anwendung sollten auf Forschungskontexte beschränkt bleiben, schrieben die Studienautorinnen und -autoren.
Die Studie wurde von Partnern aus dem privaten Sektor unterstützt: AbbVie Inc., der Alzheimer's Association, The Alzheimer's Drug Discovery Foundation's Diagnostics Accelerator, Biogen, Johnson & Johnson und Takeda. Mehr als 7 Millionen Amerikanerinnen und Amerikaner leben mit der Alzheimer-Krankheit; die Kosten für Gesundheit und Langzeitpflege bei Alzheimer und anderen Formen von Demenz werden laut der Alzheimer's Association bis 2025 voraussichtlich nahezu $400 billion erreichen.
Die Studie baut auf Daten und Erkenntnissen aus früheren und laufenden FNIH-Forschungspartnerschaften auf, die sich der Verbesserung des Verständnisses von Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen verschrieben haben. Beginnend mit der Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative im Jahr 2004 und fortgesetzt über die Accelerating Medicines Partnerships und das Biomarkers Consortium hat die FNIH zahlreiche kollaborative Bemühungen vorangetrieben, die auf die Identifizierung und Validierung von Biomarkern für die Früherkennung und eine wirksame Behandlung der Alzheimer-Krankheit ausgerichtet sind.