D8 Biomarker in Blut und Liquor (Tau, Amyloid, Neurofilamente)

Thema

Flüssigkeitsbiomarker sind quantitative Messungen spezifischer Moleküle im Blut oder Liquor, die die zugrunde liegenden pathologischen Prozesse der jeweiligen Erkrankung direkt widerspiegeln.

Die Konzentration von Beta-Amyloid 42 in Flüssigkeitsbiomarkern und das Verhältnis zwischen dieser Konzentration von Beta-Amyloid 42 und der Konzentration von Beta-Amyloid 40 werden direkt aus der Beta-Amyloid-Aggregationskinetik abgeleitet, die das Alzheimer-Krankheitsmodell beschreibt: Je stärker die Beta-Amyloid-Aggregation im Gehirn fortschreitet, desto stärker spiegelt sich dies in der in Flüssigkeitsbiomarkern gemessenen Beta-Amyloid-42-Konzentration wider.

Ebenso spiegelt phosphoryliertes Tau im Plasma, einer der im Blut gemessenen Flüssigkeitsbiomarker, direkt dasselbe phosphorylierte Tau wider, das das Alzheimer-Krankheitsmodell intern beschreibt: Je mehr phosphoryliertes Tau sich gemäß diesem Alzheimer-Krankheitsmodell ansammelt, desto höher ist die im Blut nachgewiesene Konzentration von phosphoryliertem Tau im Plasma.

Die Neurofilament-Leichtkette ist ein weiterer flüssigkeitsbasierter Biomarker. Anders als Beta-Amyloid 42 und phosphoryliertes Tau im Plasma ist sie nicht spezifisch für eine einzelne Erkrankung, sondern ein sensitiver Marker für axonale Schäden im Allgemeinen. Die Neurofilament-Leichtkette erweitert die bereits in Modellen für traumatische Hirnverletzungen und amyotrophe Lateralsklerose (ALS) verwendete Variable der Zytoskelett-Integrität. Je stärker sich diese Zytoskelett-Integrität gemäß einem dieser Modelle verschlechtert, desto höher ist die Konzentration der Neurofilament-Leichtkette in flüssigkeitsbasierten Biomarkern.

Neben der Widerspiegelung des zugrunde liegenden pathologischen Prozesses weist jeder dieser flüssigkeitsbasierten Biomarker eine eigene Freisetzungs- und Clearance-Kinetik im Blut auf: Die Aufnahme ins Blut hängt davon ab, wie viel davon im Ursprungsgewebe gebildet wird, und die Ausscheidung aus dem Blut hängt davon ab, wie schnell der Körper sie eliminiert – ähnlich wie ein Kompartiment, das sich auf der einen Seite füllt und auf der anderen entleert.

Die diagnostische Leistungsfähigkeit jedes dieser Flüssigkeitsbiomarker wird anhand zweier Kennzahlen formal bewertet: seiner Sensitivität – also wie gut er tatsächlich Erkrankte erkennt – und seiner Spezifität – also wie gut er Gesunde ausschließt. Sowohl die Sensitivität als auch die Spezifität eines Flüssigkeitsbiomarkers hängen vom gewählten Grenzwert ab, der bestimmt, ob eine gemessene Konzentration als positiv oder negativ gewertet wird.

Um zu veranschaulichen, wie sich Sensitivität und Spezifität eines Flüssigkeitsbiomarkers bei Durchlaufen aller möglichen Grenzwerte verändern, wird eine Kurve erstellt, die die beiden Größen gegeneinander aufträgt. Die Fläche unter dieser Kurve fasst die Gesamtleistung des Flüssigkeitsbiomarkers in einer einzigen Zahl zusammen: Je größer diese Fläche, desto besser unterscheidet der Flüssigkeitsbiomarker zwischen Erkrankten und Gesunden.

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