Lipidforschung: Standardisierung zur Festlegung von Grenzwerten für Ceramide

Internationale Wissenschaftler haben einen Fortschritt bei der Festlegung von Referenzwerten für spezielle Plasmalipide erzielt, die beispielsweise bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine Rolle spielen.

Die Lipidomik zielt darauf ab, die Rolle von Lipiden bei Gesundheit und Krankheit zu verstehen, indem ihre Strukturen, Funktionen und Interaktionen in den Zellen analysiert werden. Das Verständnis der oberen und unteren Konzentrationsgrenzen von Lipiden ist für den wissenschaftlichen Fortschritt und die Umsetzung von Technologien im Rahmen der Lipidomik unerlässlich.

Zu diesem Zweck wurde der Ceramid-Ringversuch als erster Schritt zur labortechnischen Reproduzierbarkeit in einem globalen Netzwerk von Labors initiiert. Er wurde unter der Schirmherrschaft der International Lipidomics Society (ILS) von Forschenden der Universität Wien (Österreich) um den Chemiker Robert Ahrends sowie von wissenschaftlichen Teams in Singapur, Zürich (Schweiz) und Espoo (Finnland) durchgeführt. Die Ergebnisse der ersten Phase eines Ceramid-Ringversuchs wurden kürzlich in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Langzeitversuch mit 34 Labors aus 19 Ländern

Ein Ringversuch ist eine Methode, bei der mehrere Labors unabhängig voneinander dieselben Proben mit ähnlichen oder unterschiedlichen Methoden analysieren und ihre Ergebnisse vergleichen. Das hilft bei der Bewertung der Zuverlässigkeit und Konsistenz von Messungen in verschiedenen Labors und verbessert die Standardisierung und Qualitätskontrolle bei wissenschaftlichen Tests. Nach sieben Jahren gemeinsamer Bemühungen wurden die Ergebnisse von 34 teilnehmenden Labors aus 19 Ländern in der Ceramide-Ring-Trial-Studie zusammengefasst.

Um die Komplexität zu reduzieren, wurde der Ceramid-Ringversuch auf menschliches Plasma/Serum beschränkt. Ziel war es, die Konzentrationen und deren Variabilität von vier verschiedenen Ceramidtypen zu untersuchen. Ceramide spielen bei vielen Krankheiten eine Rolle und werden als Biomarker für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Betracht gezogen.

Die teilnehmenden Laborteams verwendeten eine bevorzugte Analysemethode und/oder ein standardisiertes Protokoll zur Quantifizierung von Ceramiden in NIST1950 (einem Standardreferenzmaterial für Metaboliten in menschlichem Plasma, das von den National Institutes of Standards and Technology, NIST, zur Verfügung gestellt wird) und drei weiteren gepoolten Plasmareferenzmaterialien von NIST unter Verwendung speziell formulierter Mischungen von Ceramid-Standards von Avanti Polar Lipids.

Ohne Standardisierung keine Referenzwerte

„Aus den Ergebnissen unseres Ringversuchs lassen sich eine Reihe wertvoller Schlüsse ziehen“, erklärt Ahrends vom Institut für Analytische Chemie der Universität Wien und korrespondierender Autor der Studie.

Seine drei Erkenntnisse: Standardisierung ist der Schlüssel zur Verringerung von Variationen im Testverfahren und zur Erzielung eines Konsenses bei den Konzentrationen der analysierten Substanzen. Weiter bildet die Ermittlung des Mittelwerts der Ceramidkonzentrationen die Grundlage für künftige biologische und medizinische Studien, die für Ceramid-assoziierte Erkrankungen relevant sind. Und drittens kann durch den Vergleich gemischter Plasmaproben die Studie die biologischen Unterschiede zwischen gesunden Menschen, Menschen mit hohem Cholesterinspiegel und verschiedenen ethnischen Gruppen abschätzen.

„Diese Studie ist der größte und präziseste öffentliche labor- und plattformübergreifende Ringversuch für bestimmte Ceramidtypen in menschlichem Plasma. Sie setzt neue Maßstäbe für die zukünftige Harmonisierung der Lipidomikforschung und darüber hinaus“, so Ahrends.