Sensor kan Alzheimer, ALS en Parkinson tot 17 jaar voor de eerste klachten ontdekken

De ziekte van Alzheimer kent een symptoomvrij verloop van 15 tot 20 jaar voordat de eerste klinische symptomen optreden. Met behulp van een in het Duitse Bochum ontwikkelde immuno-infraroodsensor kon een onderzoeksteam tekenen van de ziekte van Alzheimer in het bloed opsporen, tot 17 jaar voordat de eerste klinische symptomen optreden. De sensor detecteert de misvouwing van de proteïne-biomarker amyloïde-bèta. Naarmate de ziekte voortschrijdt, veroorzaakt deze verkeerde vouwing karakteristieke afzettingen in de hersenen, zogenaamde plaques, aldus een persbericht van de Ruhruniversiteit Bochum.

“Ons doel is om met een eenvoudige bloedtest het risico op het later ontwikkelen van Alzheimerdementie vast te stellen nog voordat de giftige plaques zich in de hersenen kunnen vormen – zodat op tijd met een therapie kan worden begonnen,” zegt Prof. Dr. Klaus Gerwert, stichtend directeur van het Centrum voor Eiwit Diagnostiek (PRODI) aan de Ruhruniversiteit Bochum. Zijn team werkte voor het werk samen met een groep van het Duitse centrum voor kankeronderzoek in Heidelberg (DKFZ) onder leiding van Prof. Dr. Hermann Brenner.

Het team publiceerde de resultaten met de immuno-infraroodsensor in Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association op 19 juli 2022. Deze studie wordt aangevuld met een vergelijkende studie die op 2 maart 2022 in hetzelfde tijdschrift werd gepubliceerd en waarin de onderzoekers complementaire single-molecule array (SIMOA)-technologie gebruikten.

Vinden van de oorzaak van Alzheimer stap dichterbij

Wetenschappers zijn weer een stap dichterbij het antwoord gekomen op de vraag hoe de ziekte van Alzheimer ontstaat.

Biomarker

De onderzoekers analyseerden bloedplasma van deelnemers aan de ESTHER-studie in Saarland op potentiële Alzheimer-biomarkers. De bloedmonsters werden tussen 2000 en 2002 genomen en daarna ingevroren. Op dat moment waren de proefpersonen tussen 50 en 75 jaar oud en was de ziekte van Alzheimer nog niet vastgesteld. Voor de huidige studie werden 68 deelnemers geselecteerd bij wie tijdens de 17-jarige follow-up de ziekte van Alzheimer was vastgesteld, en vergeleken met 240 controlepersonen zonder een dergelijke diagnose. Het team onder leiding van Klaus Gerwert en Hermann Brenner wilde weten of er bij het begin van de studie al tekenen van de ziekte van Alzheimer in de bloedmonsters konden worden gevonden.

SIMOA-Technologie

De immuno-infraroodsensor was in staat de 68 proefpersonen die later de ziekte van Alzheimer ontwikkelden, met een hoge mate van testnauwkeurigheid te identificeren. Ter vergelijking onderzochten de onderzoekers andere biomarkers met de aanvullende, zeer gevoelige SIMOA-technologie – met name de P-tau181 biomarker, die momenteel in diverse studies wordt voorgesteld als een veelbelovende kandidaat-biomarker.

“In tegenstelling tot de klinische fase is deze marker echter niet geschikt voor de vroege symptoomloze fase van de ziekte van Alzheimer,” vat Klaus Gerwert de resultaten van de vergelijkende studie samen. “Verrassend genoeg ontdekten we echter dat de concentratie van gliaalvezelproteïne (GFAP) de ziekte tot 17 jaar vóór de klinische fase kan aangeven, maar veel minder nauwkeurig dan de immuno-infraroodsensor.”

Door de combinatie van amyloïd-bèta-misvouwing en GFAP-concentratie konden de onderzoekers de nauwkeurigheid van de test in de symptoomvrije toestand echter verder opvoeren.

Marktrijp

De Bochumse onderzoekers hopen dat een vroege diagnose op basis van de misvouwing van amyloïd-beta kan helpen om Alzheimermedicijnen op tijd in te zetten zodat ze veel beter werken; bijvoorbeeld het medicijn Aduhelm, dat onlangs in de VS is goedgekeurd.

“We willen de misvouwingstest gebruiken om een screeningmethode voor oudere mensen vast te stellen en hun risico op Alzheimerdementie te bepalen,” zegt Klaus Gerwert. “De visie van onze pas opgerichte start-up betaSENSE is dat de ziekte kan worden gestopt in een symptoomvrije toestand voordat onomkeerbare schade optreedt.”

De sensor bevindt zich nog in de ontwikkelingsfase. De uitvinding is echter reeds wereldwijd gepatenteerd. BetaSENSE streeft ernaar de immuno-infraroodsensor tot marktrijpheid te brengen en als diagnostisch hulpmiddel goed te keuren, zodat hij in klinische laboratoria kan worden gebruikt.

Parkinson en ALS

Verkeerd gevouwen eiwitten spelen een centrale rol in veel neurodegeneratieve ziekten, zoals Parkinson, Huntington of amyotrofische laterale sclerose (ALS). In principe werkt de immuno-infraroodsensor ook voor de detectie van andere verkeerd gevouwen eiwitten, zoals TDP-43, dat kenmerkend is voor ALS, zoals de onderzoekers onlangs hebben aangetoond. Zij meten niet de concentratie van een specifiek eiwit, maar detecteren de misvouwing ervan. Met de hulp van ziektespecifieke antilichamen.

“Deze platformtechnologie maakt met name een differentiële, nauwkeurige diagnose op basis van biomarkers mogelijk in de vroege stadia van neurodegeneratieve ziekten, waarbij de vroegere diagnose op basis van symptomen zeer moeilijk en foutgevoelig is,” zegt Gerwert.