Aufgrund der komplexen und variablen Symptomatik der Parkinson-Krankheit avanciert die genaue und kontinuierliche Überwachung der Symptome zu einem Schlüsselaspekt der Feinabstimmung der Medikation - und könnte auch zur Symptomüberwachung bei der Validierung neuer Behandlungen verwendet werden. Dieser Kontext hat die Entwicklung von Strategien vorangetrieben, die auf dem Einsatz von tragbaren Geräten und Techniken der künstlichen Intelligenz zur kontinuierlichen und objektiven Überwachung von Symptomen basieren.
Eine dieser Neuentwicklungen ist MONIPAR, eine technologische Lösung, die von der Forschungsgruppe für Instrumentierung und angewandte Akustik der Polytechnischen Universität Madrid (UPM) entwickelt wurde. Anders als bisherige Verfahren bewertet sie die motorischen Symptome der Parkinson-Krankheit objektiv.
Dazu führt der Nutzer eine Reihe von standardisierten Übungen angeleitet aus, während das Bewegungssignal mit verschiedenen Sensoren, die in eine handelsübliche Smartwatch integriert sind, aufgezeichnet wird. Dieses Signal dient der Künstlichen Intelligenz (KI) als Input, um Indikatoren zu erhalten, mit denen die wichtigsten motorischen Symptome im Zusammenhang mit Parkinson überwacht werden.
"Somit bietet MONIPAR eine praktikable und kostengünstige Lösung zur Überwachung der Entwicklung von Tremor und Bewegungsverlangsamung, die zu den häufigsten motorischen Symptomen von Parkinson gehören", erklären die Forschenden.
MONIPAR wurde im Rahmen der Doktorarbeit von Luis Sigcha (der kürzlich mit dem außerordentlichen Doktoratspreis für das akademische Jahr 2021-2022 an der UPM ausgezeichnet wurde) im Rahmen des Projekts "Enabling technologies for the assistance, monitoring and rehabilitation of patients with Parkinson's disease" (TECA-PARK) entwickelt", finanziert durch das International Centre on Ageing, im Rahmen des grenzüberschreitenden Programms INTERREG (POCTEP) 2014-2020 und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).
Die Benutzerfreundlichkeit dieses Tools wurde im AGE-LAB-Labor des Massachusetts Institute of Technology (MIT) validiert und in verschiedenen Parkinson-Vereinigungen in Spanien und Portugal erfolgreich getestet.
Während die Methode die bereits sichtbaren Auswirkungen der Erkrankung nutzt, haben deutsche Forschende vor rund zwei Jahren auf einen anderen Ansatz gesetz - und einen Bluttest für die frühzeitige Diagnose von Marbus Parkinson entwickelt.
Direkter Nachweis des krankmachenden Proteins im Blut seit 2022 möglich
Die an der Christian-Albrechts Universität zu Kiel (CAU) entwicklete Methode beruht auf drei Schritten: Zunächst werden in der Blutprobe Vesikel von Nervenzellen isoliert. Vesikel sind kleine Bläschen, die von Zellen abgeschnürt werden und Proteine der ursprünglichen Zelle enthalten. „So ist es auch möglich, Vesikel aus dem Nervensystem über eine gewöhnliche Blutprobe zu gewinnen. Das heißt ich kann quasi ins Gehirn schauen, wenn ich diese Vesikel untersuche“, erklärte im Juni 2022 Annika Kluge von der Klinik für Neurologie am UKSH, Campus Kiel.
In diesen isolierten Nervenzell-Vesikeln wurde dann in einem zweiten Schritt gezielt nach dem Protein gesucht, das die Erkrankung verursacht. Es handelt sich dabei um eine veränderte Form von α-Synuclein. Diese krankmachende Form des α-Synucleins kann durch Struktur-spezifische Antikörper nachgewiesen werden.
Besonders stolz war die junge Ärztin auf den dritten und wesentlichen Schritt des Nachweisverfahrens: „Das eigentlich Schönste an unserer Arbeit ist, dass es uns dann gelungen ist, diese fehlgefalteten α-Synuclein-Formen von Parkinsonpatienten zu vervielfältigen. Das ist aus anderen Gewebeproben schon gelungen, aber bisher noch niemals aus Vesikeln, gewonnen aus dem Blut von Patienten.“
Diese Anhäufung von krankhaft verändertem α-Synuclein ist das, was zum Untergang der betroffenen Nervenzellen führt und letztlich die Krankheit verursacht. „Dass wir diese Aggregatbildung nachweisen konnten, ist die Bestätigung dafür, dass in der Probe pathologische α-Synuclein-Formen vorliegen.“
Originalpublikation:
Kluge A, Bunk J, Schaeffer E, Drobny A, Xiang W, Knacke H, Bub S, Lückstädt W, Arnold P, Lucius R, Berg D und Zunke F. Detection of neuron-derived pathological α-synuclein in blood. Brain (2022) https://doi.org/10.1093/brain/awac115
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