Die Analyse von Gestalt und Zahl der Protein-Ansammlungen, die sich auf den Blutkörperchen befinden, soll den Weg zu einer frühen und vereinfachten Alzheimer-Diagnose ermöglichen. In diesem Sinne vielversprechend sind die Ergebnisse einer Pilotstudie [1], erklärt der Physiker Peter Nirmalraj vom Empa, einem Forschungsinstitut der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) der Schweiz. Die Studie wurde gemeinsam mit der Klinik für Neurologie des Kantonsspitals St. Gallen durchgeführt.

Nirmalraj hatte sich vorgenommen, nicht nur die bloße Anwesenheit der verdächtigen Beta-Amyloid-Peptide und Tau-Proteine zu registrieren, die im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit stehen, sondern auch ihre veränderbare Gestalt im Nanometerbereich sowie ihre Anzahl zu bestimmen. Dazu untersuchte er Blutproben von 50 Alzheimer-Kranken und 16 gesunden Versuchspersonen und analysierte mittels AFM-Technologie (Atomic Force Microscopy; Rasterkraftmikroskopie) die Protein-Ansammlungen auf der Oberfläche von rund 1.000 roten Blutkörperchen pro Person, ohne jedoch Informationen über deren Gesundheitszustand zu kennen. Nirmalraj: „Nur so konnte garantiert werden, dass die Interpretation der Daten objektiv blieb.“

Der Abgleich der Ergebnisse aus Nirmalraj's Analysen mit den klinischen Daten der Neurologen ergab tatsächlich ein Muster, das zum Krankheitsstadium der Versuchspersonen passt: Menschen, die an Alzheimer erkrankt waren, wiesen große Mengen von Proteinfasern aus Beta-Amyloid-Peptiden und Tau-Proteinen auf. Dabei konnten sich die Proteine zu Fasern von mehreren hundert Nanometern Länge zusammenfügen. Bei gesunden Personen oder jenen mit beginnenden Hirnleistungsstörungen zählte Nirmalraj hingegen lediglich wenige Fasern.

„Sollte sich mit dieser Methode ein zuverlässiger Bluttest entwickeln lassen, bliebe Menschen mit Verdacht auf Alzheimer die unangenehme Punktion des Rückenmarkkanals erspart, um die Krankheit eindeutig diagnostizieren zu können,“ freut sich der Empa-Forscher.

Originalarbeit:

[1] Nirmalraj PN, Schneider T, Felbecker A: Spatial organization of protein aggregates on red blood cells as physical biomarkers of Alzheimer’s disease pathology.

Quelle: PI Empa, Schweiz, 24.9.2021