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Mit der Untersuchung von Metaboliten zur Früherkennung von Morbus Parkinson

Projekt-Eckdaten

Förderjahr: 2021

Träger: Medizinische Hochschule Hannover, Eine Kooperation der Klinik für Neurologie (Dr. Stephan Greten, Dr. Martin Klietz, Prof. Florian Wegner) und dem Institut für Pharmakologie (Dr. Heike Bähre, Prof. Roland Seifert)

Inhalt: Bisher existieren keine Parameter zur Früherkennung der Parkinsonschen Erkrankung. Die Untersuchung der Metabolite kann durch die Entdeckung von spezifischen Veränderungen neue Erkenntnisse zu den ablaufenden Krankheitsprozessen geben und hiermit Marker zur Früherkennung der Erkrankung in Prodromalstadien (Beispielsweise der REM-Schlaf-Verhaltensstörung) liefern.

Fördermittel: 10.000 €. Die Hilde-Ulrichs-Stiftung finanziert die Untersuchungen der Metabolomics im Institut für Pharmakologie der MHH in Höhe von 7.000€ und übernimmt die Kosten für die Open-Access-Publikationen in Höhe von 3.000€.

Hintergrund und Ziel der Studie

Das idiopathische Parkinson-Syndrom (Morbus Parkinson) betrifft ungefähr ein Prozent aller über 60 Jährigen und ist neuropathologisch durch den Verlust von Neuronen in verschiedenen Bereichen des zentralen Nervensystems gekennzeichnet, vorwiegend dopaminerger Neurone der Substantia nigra. Für den Verlust ist di Akkumulation von α-Synuclein in den Neuronen verantwortlich, weswegen Morbus Parkinson auch als Synucleopathie bezeichnet wird. Zu diesen zählen ebenfalls die Lewy-Body-Demenz (LBD) sowie die Multisystematrophie (MSA). Obwohl die pathologische Endstrecke des Morbus Parkinson weitestgehend aufgeklärt ist, existieren weiterhin keine ausreichenden Kenntnisse über den Beginn und den Fortgang der vorangegangenen pathophysiologischen Prozesse. Aus diesem Grund basiert die Diagnose eines Morbus Parkinson aktuell nahezu vollständig auf der klinischen Symptomatik und weitere Untersuchungen (Laborchemische/Liquorchemische Untersuchungen, bildgebende und nuklearmedizinische Verfahren) dienen lediglich dem Ausschluss von Differentialdiagnosen. Da hierdurch der Zeitpunkt der Diagnosestellung den meist bereits erheblichen neuropathologischen Veränderungen hinterherhinkt und dementsprechend den Beginn einer potentiellen Therapie verzögert, existiert ein großes Verlangen nach validen Biomarkern zur Früherkennung und Diagnosestellung des Morbus Parkinson. Bisherige Versuche im Bereich der Bildgebung, Genetik und laborchemischer Biomarker brachten bisher keine verlässlichen Parameter hervor.

Metabolomics bezeichnet die quantitative Untersuchung von kleinen Substraten, so genannten Metaboliten, und könnte ebendiese vorhandene Lücke schließen. Die spezifische Zusammensetzung verschiedener Metabolite in Geweben oder Biomaterialen (beispielsweise Liquor, Blut, Speichel) könnte Rückschlüsse auf pathophysiologische Prozesse des Morbus Parkinson erlauben und somit neben Markern zur Früherkennung der Erkrankung auch therapeutische Ziele zur medikamentösen, krankheitsmodifizierenden Behandlung liefern. Erste Untersuchungen an Biomaterialen von Patienten mit einem Morbus Parkinson zeigten in erster Linie Veränderungen der Metabolite des Energiestoffwechsels.

Der Großteil der bis dato durchgeführten Metabolomics-Untersuchungen beschränkt sich auf Tiermodelle und Biomaterialen bereits erkrankter Parkinson-Patienten. Bisher existieren keinerlei strukturierte Untersuchungen von Patienten mit Prodromalstadien des Morbus Parkinson (beispielsweise der REM-Schlaf-Verhaltensstörungen) oder in verschiedenen Stadien der Erkrankung. Ziel dieses Projektes ist einerseits die Untersuchung der Metabolomics in Biomaterialien (Liquor, Serum, Speichel) von Patienten mit ebendiesen Prodromalstadien zum besseren Verständnis der zugrundeliegenden initialen Krankheitsprozesse. Andererseits sollen die Metabolomics in Biomaterialien von Patienten mit unterschiedlichen Stadien der Parkinson-Erkrankung (Hoehn und Yahr Stadium I-V) erhoben werden. Die schließlich übergeordneten Ziele sind sowohl die Suche nach Markern zur Früherkennung und Diagnosestellung der Erkrankung sowie die Suche nach neuen spezifischen therapeutischen Ansatzpunkten.

Vorgehen

Patienten mit einem Morbus Parkinson in unterschiedlichen Krankheitsstadien werden Bioproben (Blut, Liquor, Speichel) entnommen. Das Projektteam erhebt einige klinische Daten in Form von Scores. Im Anschluss soll die Bestimmung von Metaboliten (Stoffwechselprodukten) in den Bioproben zur Suche nach spezifischen Veränderungen erfolgen, die Hinweise auf zugrundeliegende Krankheitsprozesse geben.

Start des Projekts ist August 2021. Die Abnahme von Bioproben und die Erhebung von klinischen Patientendaten erfolgt bereits seit 2020, sodass mittlerweile eine nicht unangemessene Anzahl Patientenproben zur Verfügung steht. Die anschließenden Untersuchungen der Metabolite werden in Zukunft stattfinden, wenn ausreichende Probenanzahlen generiert wurden. Insgesamt sollen mind. 150 Patienten mit einem Morbus Parkinson und mindestens 100 Kontroll-Patienten einbezogen werden.

Soll das Projekt fortgesetzt werden? Durch neue Erkenntnisse auf dem Gebiete der Metabolomic könnten krankheitsspezifische Metabolite ausgemacht werden, die im Anschluss exakter und in weiteren Patientenkollektiven gezielt untersucht werden sollen. Zudem ist die Entwicklung therapeutischer Maßnahmen zur Beeinflussung der veränderten Stoffwechselwege denkbar.