Typ-1-Diabetes: Früherkennung durch Nabelschnurblut?

Bislang gibt es keine zuverlässige Methode, um einen Typ-1-Diabetes vor seiner Entstehung zu erkennen oder gar vorzubeugen. Laut einer neuen Studie lassen sich im Nabelschnurblut jedoch bestimmte Proteinmuster identifizieren, die die Erkrankung voraussagen könnten.

Daten einer Studie der University of Florida (USA) und der Universität Linköping (Schweden) weisen darauf hin, dass die Weichen für einen Typ-1-Diabetes (T1D) möglicherweise schon während der Schwangerschaft gestellt werden. Die Forschenden identifizierten inflammatorische Signaturen im Nabelschnurblut von Babys, die später T1D entwickelten. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Entstehung schon während der Schwangerschaft?

Das bedeute jedoch nicht, dass Diabetes vorbestimmt ist, erklärt Angelica Ahrens, Erstautorin der Studie und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Lebensmittel- und Agrarwissenschaften der University of Florida (UF/IFAS). „Es bedeutet, dass die Biologie in einer Phase geformt wird, in der die Systeme noch sehr anpassungsfähig sind“, so Ahrens.

T1D entsteht, wenn das Immunsystem fälschlicherweise die insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse angreift und zerstört. Den neuen Daten zufolge beginnen die initialen Entzündungsprozesse womöglich schon während der Schwangerschaft. „Diese Prozesse könnten wiederum die biologischen Bedingungen für einen Angriff auf die Bauchspeicheldrüse begünstigen“, so die Wissenschaftlerin.

Derzeitige Screeningverfahren basieren auf genetischen oder Antikörper-Analysen. Gerade Letztere seien aber erst dann erfolgreich, wenn die Krankheit bereits fortgeschritten ist, erklärt Ahrens weiter. „Es wäre also hilfreich, wenn Biomarker im Nabelschnurblut den Ärzten einen frühzeitigen Hinweis geben könnten. Das Verständnis, wie man diesen Entzündungsprozessen entgegenwirken kann, könnte darüber hinaus neue Möglichkeiten der Intervention im frühen Kindesalter eröffnen.“

Bestimmtes Proteinmuster im Nabelschnurblut

Untersucht wurden 16.683 Babys der schwedischen ABIS-Kohorte („Alle Babys in Südostschweden“). Diese Geburtskohorte begleitet Babys, die zwischen 1997 und 1999 in einer bestimmten Region Schwedens geboren wurden. Für jedes Kind wurden umfangreiche Informationen über einen längeren Zeitraum von der Familie und später von den Kindern selbst gesammelt, darunter auch regelmäßige biologische Proben.

Mithilfe von Olink-Proteomik und Maschinellem Lernen identifizierten die Forschenden anhand des Nabelschnurbluts in einer Untergruppe von Personen eine Reihe von Proteinen, die mit einem erhöhten Risiko für die Entwicklung von T1D in Zusammenhang standen. Eine Untergruppe dieser Proteine sagte die Entstehung von T1D mit hoher Genauigkeit (AUC = 0,89 ± 0,02) vorher – unabhängig vom genetischen Risiko durch den HLA-Genotyp.

Zu den Markern, die mit T1D in Verbindung standen, gehörten Proteine der Neutrophilen-Migration, Zytotoxizität, Immunregulation und des Remodelings der extrazellulären Matrix. Die Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass einige dieser Marker durch bestimmte perfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), sogenannte „Ewigkeitschemikalien“, beeinflusst werden könnten, denen die Mutter während der Schwangerschaft ausgesetzt war.

Potenzial für nicht invasive Früherkennung

„Unsere Studie zeigt, dass eine Kombination mehrerer Faktoren während der Schwangerschaft das Risiko für die spätere Entwicklung von T1D erhöht“, fasst Co-Korrespondenzautor Prof. Johnny Ludvigsson von der Universität Linköping zusammen. „Dies deutet darauf hin, dass keine einzelne Methode die Krankheit verhindern kann. Verschiedene frühe Veränderungen des Lebensstils und der Umwelt könnten T1D jedoch schrittweise seltener machen.“

Laut Co-Korrespondenzautor Prof. Eric Triplett von der UF/IFAS liege der Hauptwert der Studie vor allem darin, möglicherweise eine neue Methode der Früherkennung gewonnen zu haben. Nabelschnurblut ist für nahezu jedes Kind erhältlich und wird in der Regel nach der Geburt verworfen. Das Blut für Proteomikanalysen zur Krankheitsvorhersage zu nutzen habe laut Triplett großes Potenzial: „Unser Ansatz erfordert weder invasive Eingriffe wie Blutabnahmen beim Neugeborenen noch Gentests mit ihren datenschutzrechtlichen Bedenken oder teure zukünftige Tests auf Autoantikörper im Blut des Kindes.“

Sind die Ergebnisse übertragbar?

Die Studie weist mehrere Limitationen auf. Zum einen ist unklar, ob sich die Erkenntnisse aus dieser Kohorte verallgemeinern lassen. Die untersuchten Kinder stammten nicht nur aus einer eingegrenzten Region, sondern wurden auch in einem limitierten Zeitraum geboren – beides ist möglicherweise nicht repräsentativ für eine breitere Bevölkerung.

Zum anderen ist T1D zwar vielen immer noch als Erkrankung bekannt, die vor allem im Kindes- und Jugendalter diagnostiziert wird. Tatsächlich entfallen jedoch rund die Hälfte der jährlichen Neudiagnosen auf Erwachsene^1,2. Die Unterschiede in der Proteinexpression waren laut den Autoren der aktuellen Studie am ausgeprägtesten bei Kindern, die bis zu einem Alter von fünf Jahren mit T1D diagnostiziert wurden. Obwohl in den Analysen auch Teilnehmende der ABIS-Kohorte eingeschlossen wurden, die ihre Diagnose erst später (bis zu 24 Jahre) erhielten, bleibt unklar, wie zuverlässig die Vorhersagen auch für solche späten Diagnosen sind.

Ob und wie sich die neue Screeningmethode klinisch anwenden lässt, muss folglich in weiteren Studien untersucht und die Ergebnisse validiert werden. Sollte sich bestätigen, dass die pathophysiologischen Prozesse, die zur Entstehung eines T1D führen, schon frühzeitig erkennbar sind, könnten sich daraus nicht nur neue Therapie-, sondern womöglich auch Präventionsmaßnahmen ergeben.

(mkl/BIERMANN)