Neue Bildgebungs- und Blut-Biomarker verbessern die Früherkennung von Leber- und Nierenfibrose
Neue nichtinvasive Biomarker verbessern die Früherkennung von Fibrose. Ein FAP-Index-Bluttest reduziert unklare Leberfibrose-Ergebnisse um bis zu 70 %, ein urinbasierter molekularer Bildgebungstest erkennt Nierenfibrose mit 84 % Sensitivität und 94 % Spezifität, und die Leber-MRE kann den Schweregrad von Morbus Gaucher im Laufe der Zeit verfolgen.
Forscher haben neue nichtinvasive Biomarker entwickelt, die die Früherkennung und Überwachung von Fibrose in Leber und Nieren verbessern könnten. Ein neuer FAP-Index-Bluttest könnte die Art und Weise, wie Ärzte Menschen mit einem Risiko für schwere Leberschäden durch eine metabolische Fettlebererkrankung identifizieren, deutlich verbessern, während ein molekularer Bildgebungstest Nierenfibrose nichtinvasiv aus einer Urinprobe erkennen und leichte von schwerer Erkrankung genau unterscheiden kann. Darüber hinaus könnte die Messung der Lebersteifigkeit mittels Magnetresonanzelastographie (MRE) helfen, den Schweregrad und das Fortschreiten der Erkrankung bei Menschen mit Morbus Gaucher zu verfolgen.
Der FAP-Index, entwickelt von Forschern des Centenary Institute, kombiniert einen einfachen Bluttest zur Messung des Fibroblasten-Aktivierungsproteins (FAP) mit routinemäßig erhobenen klinischen Informationen, um eine präzisere Einschätzung des Risikos eines Patienten für Lebernarbenbildung zu ermöglichen. FAP ist ein Biomarker, der direkt in den biologischen Prozess involviert ist, der Fibrose antreibt. In einer im Journal of Gastroenterology and Hepatology veröffentlichten Studie stellte das Team fest, dass die Hinzunahme des FAP-Index zu bestehenden Erstlinien-Bluttest-Risikoscores die Anzahl unklarer Ergebnisse im Vergleich zu den aktuellen Screening-Instrumenten allein um bis zu 70 % reduzierte.
Die metabolische Fettlebererkrankung betrifft etwa 1 von 3 Australiern, wobei die Fälle bis 2030 voraussichtlich um 25 % auf über 7 Millionen ansteigen werden. Die Erkrankung verläuft im Frühstadium oft symptomlos, kann aber zu Lebernarbenbildung (Fibrose) und schließlich zu Leberzirrhose und Leberversagen fortschreiten. Aktuelle Erstlinien-Bluttest-Risikoscores liefern oft unklare Ergebnisse, was zu unnötigen Überweisungen an Spezialisten und kostspieligen Folgeuntersuchungen führt. Im Gegensatz zu vielen bestehenden Scoring-Systemen, die auf indirekten Markern für Leberschäden beruhen, integriert der FAP-Index ein Protein, das eine direkte Rolle im Narbenbildungsprozess spielt. Der FAP-Test selbst ist unkompliziert und kann für Hochdurchsatz- oder Point-of-Care-Umgebungen angepasst werden, was ihn für den breiten klinischen Einsatz geeignet macht.
In einer separaten, in Science Translational Medicine veröffentlichten Studie entwickelten Wissenschaftler unter der Leitung von Zhou Jiaguo, PhD, Professor für Pharmakologie an der Sun Yat-sen University in China, einen neuen Biomarker-Test, der Nierenfibrose nichtinvasiv aus einer Urinprobe erkennen kann. Der Test konnte genau zwischen leichter und schwerer Erkrankung unterscheiden, was mit den heute verfügbaren diagnostischen Methoden noch nicht möglich ist. Die chronische Nierenerkrankung betrifft etwa 12 % der Weltbevölkerung, wobei die Raten mit der alternden Weltbevölkerung stetig steigen. Gekennzeichnet durch die übermäßige Bildung von Narbengewebe, ist die Nierenfibrose ein Kennzeichen der chronischen Nierenerkrankung, das die fortschreitende Beeinträchtigung der Nierenfunktion verursacht und schließlich zu einer Nierenerkrankung im Endstadium führt, die eine Dialyse oder Transplantation erfordert.
Die Forscher identifizierten zwei für die Nierenfibrose spezifische Biomarker: das Enzym Transglutaminase 2 (TG2) und sein Substrat, das von der Lysyloxidase abgeleitete Allysine (LysAld), die beide während der Bildung von fibrotischem Nierengewebe hochreguliert werden. Sie entwickelten einen fluoreszierenden Reporter, der an LysAld in der Niere bindet und dann durch TG2 gespalten wird, wodurch seine Fluoreszenz aktiviert wird. Höhere Biomarkerwerte führen zu einem stärkeren Signal und geben einen Hinweis darauf, wie fortgeschritten die Fibrose in den Nieren des Patienten ist. In einer kleinen Kohorte von 35 Teilnehmern konnte der molekulare Bildgebungstest Patienten mit Nierenfibrose mit 84 % Sensitivität und 94 % Spezifität von gesunden Kontrollpersonen unterscheiden. Darüber hinaus konnte der Test leichte und schwere Fälle von Fibrose unterscheiden, wobei die Ergebnisse durch histologische Bildgebung bestätigt wurden. Im Gegensatz dazu konnten traditionelle klinische Messungen wie glomeruläre Filtrationsrate, Serumkreatinin und Blut-Harnstoff-Stickstoff die Patienten nicht nach dem Schweregrad der Erkrankung klassifizieren.
In einer dritten, in Molecular Genetics and Metabolism veröffentlichten Studie untersuchten Forscher, ob die Leber-MRE verwendet werden könnte, um den Schweregrad der Erkrankung im Laufe der Zeit bei Menschen mit Morbus Gaucher zu verfolgen. Morbus Gaucher wird durch einen Mangel an funktionellem Glucocerebrosidase (GCase) verursacht, einem Enzym, das ein fettartiges Molekül namens Glucocerebrosid abbaut. Ohne ausreichend funktionelles GCase reichert sich Glucocerebrosid in bestimmten Zellen an, die sich dann in Geweben, einschließlich Milz, Leber und Knochenmark, ansammeln können, was zu einer Reihe von Krankheitssymptomen beiträgt. Die Forscher analysierten retrospektiv Daten von 42 Menschen mit Morbus Gaucher, deren Durchschnittsalter 30,9 Jahre betrug und die zwischen 2019 und 2025 im Children's Hospital of Philadelphia mindestens eine MRE-Untersuchung erhielten. Fast alle Teilnehmer (90,5 %) wurden mit Morbus Gaucher Typ 1 diagnostiziert, während vier Personen Typ 3 hatten. Der gleiche Prozentsatz, 90,5 %, erhielt zum Zeitpunkt ihrer letzten Bewertung entweder eine Enzymersatztherapie oder eine Substratreduktionstherapie.
Insgesamt fanden die Forscher einen kleinen, aber statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen der mittels MRE gemessenen Lebersteifigkeit und den GD1-DS3-Scores, wobei eine größere Lebersteifigkeit mit einem höheren Schweregrad der Erkrankung verbunden war. Eine höhere Lebersteifigkeit war mit einer schwereren Erkrankung verbunden, wobei jeder Anstieg der Steifigkeit um 1 Kilopascal (kPa) einem durchschnittlichen Anstieg des GD1-DS3-Scores um 0,53 Punkte entsprach. Der Zusammenhang blieb nach Ausschluss von Patienten mit Morbus Gaucher Typ 3 ähnlich. Die Messungen der Lebersteifigkeit lagen im Allgemeinen unter den Werten, die typischerweise mit fortgeschrittener Narbenbildung oder Zirrhose verbunden sind, was darauf hindeutet, dass die MRE subtilere Leberveränderungen im Zusammenhang mit Morbus Gaucher erkennen könnte, bevor sich eine offensichtliche chronische Lebererkrankung entwickelt. Wichtig ist, dass die Lebersteifigkeit auch nach Berücksichtigung der Zeit mit dem Schweregrad der Erkrankung verbunden blieb, was darauf hindeutet, dass die MRE Informationen liefern könnte, die über routinemäßige Labortests und Messungen der Leber- und Milzgröße hinausgehen.