Die Weiterentwicklung einer hochspezifischen Methode für eine verbesserte Alzheimer-Diagnose

Projektdetails:

Thematik:	Diagnostik
Förderstatus:	abgeschlossen
Art der Förderung:	Early Career
Institution:	Universitätsmedizin Göttingen, Abteilung Neurologie
Projektleitung:	Dr. Maria Cramm
Laufzeit:	01. November 2017 - 31. Oktober 2019
Fördersumme:	40.000,00 Euro

Was wird erforscht?

Noch immer kann eine hundertprozentig sichere Alzheimer-Diagnose erst nach dem Tod gestellt werden. Die neue Methode “Real-Time Quaking induced Conversion” (RT-QuIC) soll helfen, möglichst früh im Krankheitsverlauf, eine verlässliche Diagnose stellen zu können. Derzeit wird diese Methode in der Diagnostik von Prionkrankheiten wie der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit erfolgreich angewendet, die durch fehlgefaltete Proteine entstehen. Die Ursache der Alzheimer-Krankheit könnte ebenfalls in fehlgefalteten Proteinen liegen. Dr. Maria Cramm von der Universitätsmedizin Göttingen wird diese hochspezifische Methode weiterentwickeln, um sie auch zur Diagnose der Alzheimer-Krankheit nutzen zu können.

Wie geht PD Dr. Maria Cramm dabei vor?

Die RT-QuIC-Methode vervielfältigt fehlgefaltete Proteine, so dass auch geringste Proteinmengen messbar werden. Dr. Cramm und ihr Team werden die RT-QuIC-Methode zunächst für die Anwendung in der Alzheimer-Diagnostik modifizieren. Dabei wird das Ablagerungsverhalten der für die Alzheimer-Krankheit typischen Proteine Beta-Amyloid und Tau dargestellt. Dann folgt der Vergleich mit bereits bekannten Biomarkern, die im Zentrum der aktuellen Alzheimer-Diagnostik stehen. Außerdem soll die Methode verschiedene Arten von Beta-Amyloid- und Tau-Proteinen identifizieren. Dadurch könnten Rückschlüsse auf den Krankheitsverlauf gezogen werden.

Was ist das Ziel des Forschungsprojekts?

Das Ziel ist der Nachweis von fehlgefalteten Beta-Amyloid- und Tau-Proteinen im Nervenwasser von Alzheimer-Patienten, mit Hilfe der neuen Methode. Dadurch soll eine frühzeitige und sichere Diagnose der Alzheimer-Krankheit gewährleistet werden.

Was konnte PD Dr. Maria Cramm herausfinden?

Das Team von Dr. Cramm konnte zeigen, dass die RT-QuIC-Methode ein verlässlicher und sensitiver Test für die Diagnose der Alzheimer-Krankheit darstellt. Als Nachweis für die Tau-RT-QuIC erwies sich das veränderte Tau-Protein, die K12CFh-Mutante, als am besten geeignet. Mit Hilfe eines spezifischen Tau-Antikörpers konnte das fehlgefaltete Tau-Protein in Hirnproben von verstorbenen Alzheimer-Betroffenen nachgewiesen werden. Die Sensitivität der Tau-RT-QuIC für Gehirngewebe lag bei 93% und die Spezifität bei 88%.
Zusätzlich konnten mit dieser Methode eventuelle Rückschlüsse auf das Krankheitsstadium geschlossen werden. Durch die RT-QuIC-Methode konnte zwischen dem frühen Krankheitsstadium und dem späten Krankheitsstadium unterschieden werden.
Diese diagnostische Methode „Tau-Gehirn RT-QuIC“ lässt sich zu Lebzeiten durch Verwendung von Gehirn-Biopsien, sowie nach dem Tod zur neuropathologischen Bestätigung einer Alzheimer-Krankheit verwenden. Eine weitere Modifikation der Tau-RT-QuIC für die Detektion von fehlgefaltetem Tau-Protein im Liquor scheiterte zunächst aufgrund zu geringer Mengen an fehlgefaltetem Tau-Protein. Eine weitere Optimierung des Versuchsprotokolls der Tau-RT-QuIC für den Nachweis von abgelagertem Tau Protein im Liquor von Alzheimer-Patienten ist Gegenstand zukünftiger Arbeiten. Diese ließe sich als einfacher Test zu Lebzeiten für die Alzheimer-Diagnostik verwenden.

Wofür wurden die Fördermittel verwendet?

Die Fördermittel entfielen auf Personalkosten für zwei Doktorandenstellen (30.000 Euro) und Labormaterialien wie Antikörper und Chemikalien (8.000 Euro) sowie Reisekosten zur Teilnahme an wissenschaftlichen Kongressen (2.000 Euro).

Das Projekt wurde freundlicherweise von der Wilhelm-Emanuel-Zach-Stiftung unterstützt.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des geförderten Projekts

Candelise, N., Schmitz, M., Llorens, F., Villar-Piqué, A., Cramm, M., Thom, T., da Silva Correia, S.M., da Cunha, J.E.G., Möbius, W., Outeiro, T.F., Álvarez, V.G., Banchelli, M., D'Andrea, C., de Angelis, M., Zafar, S., Rabano, A., Matteini, P., Zerr, I. (2019) Seeding Variability of Different Alpha Synuclein Strains in Synucleinopathies. Ann Neurol. 85(5):691-703.

Zerr, I., Cramm, M., da Silva Correia, S.M., Zafar, S., Villar-Piqué, A., Llorens, F., Schmitz, M. (2020) Optimization of the Real-Time Quaking-Induced Conversion Assay for Prion Disease Diagnosis. Front. Bioeng. Biotechnol. 8:586890.

Steckbrief:

Dr. Maria Cramm

Ich bin Alzheimer-Forscherin, weil...

Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet spannende wissenschaftliche Herausforderungen und wichtige gesellschaftliche Aufgaben sind, zu denen ich einen Beitrag leisten möchte.

Mein Forschungsprojekt ist besonders aussichtsreich, weil...

wir bereits auf anderem Gebiet Erfahrung mit dieser innovativen Methode gesammelt haben und die Ergebnisse unserer Vorarbeiten, zu deren Weiterentwicklung für den Einsatz in der Alzheimer-Diagnostik, vielversprechend sind.

Ich hoffe, dass die Alzheimer-Forschung in 10 Jahren...

die molekularen Mechanismen, die dieser verheerenden Krankheit zugrunde liegen, besser versteht und uns dadurch neue Wege zur frühzeitigen Diagnostik und Behandlung der Alzheimer-Krankheit eröffnet.

Persönliche Nachricht:

An dieser Stelle möchte ich den Spenderinnen und Spendern der Alzheimer Forschung Initiative e.V. für ihre Unterstützung danken. Mit Ihrem Engagement helfen Sie uns dieses Forschungsprojekt zu realisieren.