Immuno-Infrarot-Sensor erkennt Alzheimer und Parkinson im Blut
Für Alzheimer stehen inzwischen erstmals therapeutisch wirksame Medikamente zur Verfügung. Auch für Parkinson existieren wirksame symptomatische Therapien. Voraussetzung für eine erfolgreichen Behandlung ist jedoch eine frühzeitige Diagnose – idealerweise durch einen einfachen Bluttest im Rahmen der Vorsorge, noch bevor klinische Symptome auftreten. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Klaus Gerwert aus der Ruhr-Universität Bochum hat einen solchen Bluttest entwickelt. Grundlage ist der sogenannte Immuno-Infrarot-Sensor, eine neuartige Plattformtechnologie.
Steigende Patientenzahlen belasten Gesundheitssysteme
Die Zahlen der von der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit betroffenen Menschen nehmen in unserer alternden Gesellschaft drastisch zu. Das stellt nicht nur die Patient:innen und ihre Familien vor enorme Herausforderungen, sondern belastet zunehmend auch die Gesundheitssysteme.
Therapie muss vor irreversiblen Hirnschäden beginnen
Die heutige Diagnostik erfolgt überwiegend symptomorientiert und damit meist zu spät. Wenn Symptome auftreten, ist das Gehirn bereits massiv und irreversibel geschädigt. „In der wissenschaftlichen Community besteht daher weitgehend Einigkeit darüber, dass therapeutische Eingriffe deutlich früher erfolgen müssen“, so Prof. Gerwert, „noch bevor sich die typischen unlöslichen Proteinablagerungen im Gehirn bilden – die Amyloid-Plaques bei Alzheimer beziehungsweise Lewy-Körperchen bei Parkinson.“
Biomarker in komplexen Körperflüssigkeiten analysieren
Das von der Arbeitsgruppe entwickelte Sensor-Verfahren basiert darauf, dass mithilfe spezifischer Antikörper fehlgefaltete Biomarker direkt aus Körperflüssigkeiten isoliert werden – bei Alzheimer das Amyloid-beta-Protein (Aβ), bei Parkinson Alpha-Synuclein (α-Syn). Der Grad der Fehlfaltung dieser Biomarker weist bereits sehr früh auf neurodegenerative Prozesse hin. Nachgewiesen wird diese Fehlfaltung mittels moderner Infrarotspektroskopie und hochsensitiver Quantenkaskadenlaser.
Innovative Oberflächenchemie ermöglicht präzise Messungen
Die Antikörper werden über eine neu entwickelte und patentierte Oberflächenchemie auf dem Sensor immobilisiert. Eine speziell entwickelte Blocking-Schicht verhindert unspezifische Anbindungen an der Oberfläche. Dadurch kann das sekundärstrukturspezifische Infrarotspektrum des Biomarkers mithilfe der Differenzspektroskopie direkt aus komplexen Körperflüssigkeiten isoliert und analysiert werden. „Die Kombination aus Molekularbiologie, Biophysik und Laserspektroskopie ermöglicht diese einzigartigen Messungen“, sagt Prof. Gerwert. Darüber hinaus besitzt die interdisziplinäre Technologie ein breites Anwendungspotenzial zur Analyse verschiedenster Biomoleküle in komplexen Lösungen.
„Ein besonderer Vorteil der Quantenkaskadenlaser-Technologie liegt in ihrer hohen Skalierbarkeit durch parallele Messungen“, erklärt Erstautor Dr. Grischa Gerwert. „Dadurch eignet sich das Verfahren perspektivisch auch für einen breiten klinischen Einsatz und für populationsweite Vorsorgeuntersuchungen.“
Intensive Arbeit an der Zulassung
Der Immuno-Infrarot-Sensor wird von der von Prof. Gerwert ausgegründeten Firma BetaSENSE bereits in klinischen Studien eingesetzt. Dort werden neue Medikamente im Rahmen von Auftragsforschung für die Pharmaindustrie untersucht, unter anderem eine Impfung gegen Parkinson. Damit der Bluttest künftig als Früherkennungstest für die allgemeine Bevölkerung verfügbar wird, ist zunächst eine Zulassung nach der europäischen IVDR-Verordnung erforderlich. Dieser Prozess ist mit erheblichem regulatorischem und finanziellem Aufwand verbunden. „Bei BetaSENSE arbeiten wir intensiv daran, die Zulassung voranzutreiben und den Test möglichst bald für die breite Bevölkerung zugänglich zu machen“, so Dr. Grischa Gerwert.
Quelle:Ruhr-Universität Bochum
Literatur:
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Gerwert G et al. (2026) An Immuno-Infrared Sensor Detects Preclinical Alzheimer’s and Parkinson’s Disease by Protein Misfolding, Journal of Physical Chemistry B, DOI: 10.1021/acs.jpcb.6c00433