Präzisionsmedizin für die Mukoviszidose

Forscher des Stanley Manne Children’s Research Institute am Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago haben in einer Studie zusammen mit Kollegen eine Bluttest- und Microarray-Technologie eingesetzt, um unterschiedliche molekulare Signaturen bei Kindern mit Mukoviszidose zu identifizieren.

“Diese Genexpressionsmuster könnten letztendlich dazu beitragen, den Schweregrad der Erkrankung und das Ansprechen auf die Behandlung vorherzusagen, und zu Therapien führen, die auf die genaue Biologie jedes Patienten zugeschnitten sind. Unsere Ergebnisse ebnen den Weg zur Präzisionsmedizin für Mukoviszidose-Patienten und helfen uns letztendlich, die Behandlung an das einzigartige genomische Krankheitsbild jedes Patienten anzupassen”, sagt Dr. Hara Levy vom Manne Research Institute am Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago und Professorin an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University.

“Unsere Studie war die erste, die molekulare Signaturen einer Mukoviszidose anhand eines Bluttests identifizierte, der während eines routinemäßigen Klinikaufenthaltes durchgeführt worden waren. Dieser diente uns als Basis. Ein besseres Verständnis dieser molekularen Signaturen kann zu einzigartigen molekularen Markern führen, die uns dabei helfen könnten, früher auf Veränderungen der Entzündungsantwort eines Patienten auf Atemwegsinfektionen oder der Pankreasfunktion zu reagieren, was uns eine gezieltere Behandlung erlauben würde. Dies wäre eine enorme Verbesserung gegenüber dem einheitlichen Behandlungsansatz, den wir derzeit für Patienten mit Mukoviszidose haben”, ergänzt die Wissenschaftlerin. 

Deutliche Hinweise auf unterschiedliche Signaturen

Um die molekularen Signaturen bei Mukoviszidose zu identifizieren, beschafften sich die Mitarbeiter in Levy´s Labor anhand modernster Technologien wie dem Affymetric Array und Illumina MiSeq aus Blutproben von Patienten Informationen zu deren Genom. Das Team führte diese Informationen dann mit der Krankengeschichte des jeweiligen Patienten – gewonnen aus elektronischen Krankenakten – zusammen. Die Wissenschaftler verglichen dann diese Momentaufnahme patientenspezifischer Daten mit gesunden Kontrollen. Ihre Studie liefert deutliche Hinweise auf unterschiedliche molekulare Signaturen bei Mukoviszidose-Patienten, die mit klinischen Outcomes korrelieren.

Vorhersage des klinischen Verlaufes problematisch

Obwohl die Mukoviszidose durch eine Dysfunktion eines einzelnen Gens (CFTR) verursacht wird und eine Behandlung zur Verfügung steht, die auf CFTR-Mutationen abzielt, seien die Zusammenhänge zwischen dem anomalen Genprodukt, der Entwicklung einer Entzündung und dem Fortschreiten der Krankheit nicht vollständig verstanden, betonen die Forscher. Dies schränke die Vorhersage des klinischen Verlaufes ein, ebenso wie die Möglichkeiten, eine individualisierte Behandlung bereitzustellen und das Ansprechen auf die Therapie zeitnah zu überwachen.

Laut den Forschern ist es zum Beispiel nicht klar, warum Patienten mit Mukoviszidose anfällig für chronische Lungeninfektionen sind, da sie ein funktionierendes Immunsystem haben.”Wir versuchen jetzt herauszufinden, warum sich Patienten mit Mukoviszidose so leicht infizieren”, sagt Levy. “Wir betrachten die Immunzellen, aus denen sich viele der molekularen Signaturen zusammensetzen, die wir bei der Mukoviszidose gefunden haben.”
Weitere Studien seien erforderlich, bevor die Präzisionsmedizin für Mukoviszidose die Klinik erreiche. “Mit zunehmender Forschung könnte ein Bluttest zur Erfassung der genomischen Spezifika der einzelnen Patienten in den nächsten fünf Jahren in der Klinik verfügbar sein”, sagt Levy. “Die Präzisionsmedizin wird die Versorgung von Mukoviszidose-Patienten revolutionieren.”