Bluttest sagt den Beginn von Alzheimer-Symptomen innerhalb von drei bis vier Jahren voraus

Forscherinnen und Forscher der Washington University School of Medicine in St. Louis haben eine Methode entwickelt, mit der sich anhand eines einzigen Bluttests vorhersagen lässt, wann bei einer Person voraussichtlich Symptome der Alzheimer-Krankheit auftreten. In einer in Nature Medicine veröffentlichten Studie zeigten die Forschenden, dass ihre Modelle den Beginn von Alzheimer-Symptomen mit einer Abweichung von drei bis vier Jahren prognostizierten.

Die Modelle nutzen ein Protein namens p-tau217 im Plasma einer Person – dem flüssigen Anteil des Blutes –, um das Alter abzuschätzen, in dem sie beginnen wird, Symptome der neurodegenerativen Erkrankung zu entwickeln. Die Wissenschaftler stellten fest, dass das Verhältnis von phosphoryliertem zu nicht phosphoryliertem Tau an Position 217 ("%p-tau217") das Auftreten von Alzheimer-Symptomen innerhalb von drei bis vier Jahren vorhersagen konnte.

Die Studie war Teil eines Projekts, das vom Biomarkers Consortium der Foundation for the National Institutes of Health, einer öffentlich-privaten Partnerschaft, an der WashU Medicine beteiligt ist, entwickelt und gestartet wurde. Die Forschenden analysierten Daten von Freiwilligen aus zwei unabhängigen, seit Langem laufenden Alzheimer-Forschungsinitiativen: dem WashU Medicine Knight Alzheimer Disease Research Center (Knight ADRC) und der Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), die an mehreren Standorten in den USA angesiedelt ist. Zu den Teilnehmenden gehörten 603 ältere Erwachsene, die selbstständig in der Gemeinschaft lebten.

Plasma-p-tau217 wurde mit PrecivityAD2 gemessen, einem klinisch verfügbaren diagnostischen Bluttest für die Alzheimer-Krankheit von C2N Diagnostics. Plasma-p-tau217 wurde in der ADNI-Kohorte außerdem mithilfe von Bluttests anderer Unternehmen gemessen, darunter auch ein Test, der von der U.S. Food and Drug Administration freigegeben wurde.

Es wurde bereits gezeigt, dass Plasma-p-tau217 stark mit der Anreicherung von Amyloid und Tau im Gehirn korreliert, wie sie in PET-Scans sichtbar wird. Die wichtigsten Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit, Amyloid und Tau, sind fehlgefaltete Proteine, die sich viele Jahre vor dem Auftreten von Alzheimer-Symptomen im Gehirn anzusammeln beginnen. Tau ist der Hauptbestandteil neurofibrillärer Bündel (neurofibrillary tangles), und diese neurofibrillären Bündel sind eine von zwei zentralen Komponenten der Alzheimer-Krankheit.

„Amyloid- und Tau-Spiegel sind wie Jahresringe – wenn wir wissen, wie viele Ringe ein Baum hat, wissen wir, wie alt er ist“, sagte Erstautor Kellen K. Petersen, Instructor für Neurologie an WashU Medicine. „Es zeigt sich, dass sich auch Amyloid und Tau in einem konsistenten Muster ansammeln, und das Alter, in dem sie positiv werden, sagt stark voraus, wann jemand Alzheimer-Symptome entwickeln wird. Wir fanden, dass dies auch für Plasma-p-tau217 gilt, das sowohl Amyloid- als auch Tau-Spiegel widerspiegelt.“

Bei älteren Personen war die Zeitspanne zwischen dem Auftreten erhöhter p-tau217-Werte und dem Symptombeginn kürzer als bei jüngeren Teilnehmenden. Das deutet darauf hin, dass die Gehirne jüngerer Menschen möglicherweise widerstandsfähiger gegenüber Neurodegeneration sind und dass ältere Menschen bereits bei niedrigeren Ausprägungen der Alzheimer-Pathologie Symptome entwickeln könnten. Wenn beispielsweise bei einer Person im Alter von 60 Jahren erhöhte p-tau217-Werte im Plasma festgestellt wurden, entwickelte sie 20 Jahre später Symptome. Wurde p-tau217 hingegen erst mit 80 Jahren erhöht, traten Symptome nur 11 Jahre später auf.

„Unsere Arbeit zeigt, dass es machbar ist, Bluttests – die deutlich günstiger und leichter zugänglich sind als Hirnbildgebung oder Untersuchungen der Rückenmarksflüssigkeit – zur Vorhersage des Beginns von Alzheimer-Symptomen einzusetzen“, sagte Senior-Autorin Suzanne E. Schindler, außerordentliche Professorin in der Abteilung für Neurologie an WashU Medicine. Die derzeitigen Möglichkeiten, Tau als Folge neurofibrillärer Bündel nachzuweisen, erfordern eine erhebliche Menge an Ausstattung; die Analyse einer Blutprobe ist wesentlich weniger ressourcenabhängig.

Diese Methode könnte sowohl für klinische Studien zur Entwicklung präventiver Alzheimer-Therapien als auch perspektivisch für die Identifikation von Personen relevant sein, die voraussichtlich von solchen Behandlungen profitieren. „Kurzfristig werden diese Modelle unsere Forschung und klinischen Studien beschleunigen“, sagte Schindler. „Langfristig ist das Ziel, einzelnen Patientinnen und Patienten sagen zu können, wann sie wahrscheinlich Symptome entwickeln werden – damit sie und ihre Ärztinnen und Ärzte einen Plan entwickeln können, um Symptome zu verhindern oder zu verlangsamen.“

Laut der Alzheimer’s Association leben mehr als sieben Millionen Amerikanerinnen und Amerikaner mit der Alzheimer-Krankheit. Die Gesundheits- und Langzeitpflegekosten für Alzheimer und andere Formen der Demenz werden demnach im Jahr 2025 voraussichtlich nahezu $400 billion erreichen. Diese enorme Belastung für die öffentliche Gesundheit ist derzeit nicht heilbar, doch prädiktive Modelle könnten die Entwicklung von Behandlungen unterstützen, die den Beginn von Alzheimer-Symptomen verhindern oder verlangsamen.

Die Konzentration von p-tau217 im Plasma kann derzeit genutzt werden, um Ärztinnen und Ärzten bei der Diagnose von Alzheimer bei Patientinnen und Patienten mit kognitiver Beeinträchtigung zu helfen. Bei kognitiv unauffälligen Personen werden diese Tests derzeit außerhalb klinischer Studien oder der Forschung nicht empfohlen. Die Autorinnen und Autoren weisen darauf hin, dass die Fehlerspanne von drei bis vier Jahren „die Nutzbarkeit für individuelle Entscheidungen einschränken könnte, für Studien auf Gruppenebene aber dennoch hilfreich sein kann.“