Nano-Phantasien aus Googles Labor X: Frühe Krankheitserkennung längst Realität – Urin ist der Schlüssel
Nach der „Smart Lense“ will der Silicon-Valley-Datengigant Google nun mit einer weiteren Idee den Gesundheitssektor aufmischen: Sein Forschungslabor X ließ unlängst verkünden, dass es mithilfe von Nanopartikeln Krankheiten frühzeitig erkennen will. Wie die BBC berichtete soll dabei ein Armband im Zusammenspiel mit Nanopartikeln Veränderungen im Körper erkennen, die auf Gesundheitsprobleme hindeuten. Die Nanopartikel sollen durch das Schlucken einer Tablette in den Blutkreislauf gelangen, wo sie dann an Zellen andocken, um zum Beispiel Krebs aufzuspüren oder auch auf drohende Herzattacken hinzuweisen.
In der Forschungswelt wird dies sehr kritisch aufgenommen: „Obwohl ich zustimme, dass das Tragen eines Armbands nicht-invasiv ist – eine Tablette zu schlucken, die eine bestimmte Menge von Nanopartikeln in den Blutkreislauf freisetzt, kann nun wirklich nicht nicht-invasiv genannt werden. Wenn wir annehmen, dass die Nanopartikel für den Rest des Lebens im Körper der Menschen bleiben, die die Tablette schlucken, wirft das für mich Fragen auf. Welchen langfristigen gesundheitsfördernden Effekt sollte dies haben? Denn da diese Nanopartikel an viele unterschiedliche Krankheitsmuster andocken müssten, würden für die vielen Indikationen immer wieder andere Nanopartikel geschluckt werden müssen. Ich sehe da die Gefahr von falsch-positiven und falsch-negativen Ergebnissen für eine ganze Reihe von medizinischen Fragestellungen“, sagt Dr. Bill Mullen, Direktor der Biomarker-Forschung an der Universität Glasgow. Was bei Googles Ambitionen für eine Krankheitserkennung der Zukunft nicht beachtet werde: Es gebe nicht nur einen einzigen Marker, der Krebs und andere chronische Erkrankungen aufzuspüren vermag, so der Wissenschaftler weiter. Die beste Möglichkeit der Erkennung dieser Krankheiten sei es, über mehrere Einheiten zu verfügen, die zusammengesetzt eine Signatur bzw. einen Fingerabdruck dieser Erkrankung ergeben. „Es gibt bereits eine Auswahl solcher verfügbaren Tests, die tatsächlich nicht-invasiv sind. Sie messen Urinproben und können in einer einzigen Probe die koronare Herzkrankheit, chronisches Nierenversagen und auch Krebs, zum Beispiel den oft viel zu spät entdeckten Gallengangskrebs, erkennen. Eine Anzahl von EU-geförderten Projekten beschäftigt sich mit dieser Methode, involviert sind mehr als 50 Top-Wissenschaftler in Europa“, erklärt Dr. Mullen. Diese Tests seien also keine Zukunftsmusik mehr, sondern heute bereits verfügbar und sie werden weiterentwickelt.
„Im Zentrum der neuartigen Technologie stehen Proteine, die in einem umfangreichen Muster Informanten für krankheitsbedingte Veränderungen im Körper sind. Dies ist ein Quantensprung, weil nunmehr nicht nur ein Biomarker zur Früherkennung hinzugezogen werden kann, sondern ein ganzes Muster mit vielen hundert krankheitsspezifischen Proteinen. Die sogenannte Urin-Proteom-Analyse ermöglicht auch die frühe gezielte Behandlung der Patienten“, erklärt Professor Dr. Dr. Harald Mischak, Inhaber des Robertson Chair in Biotechnologie an der Universität Glasgow. Das Verfahren, das auf der Analyse von Peptiden (Fragmente von Proteinen) beruht, ermöglicht nicht nur die zuverlässige Früherkennung von chronischen Nierenerkrankungen und die Verifizierung von koronarer Herzkrankheit, sondern kann auch einen Herzinfarkt bis zu acht Jahre im Voraus erkennen.
Kürzlich schlug eine Allianz deutscher Fachgesellschaften Alarm, weil chronische Krankheiten immer häufiger auftreten und zur drohenden Geisel der Industrieländer werden. Ebenfalls vor wenigen Wochen veröffentlichte die Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG) ihren aktuellen Diabetes-Bericht 2015 und sprach von 7,6 Mio. Betroffenen (inkl. Dunkelziffer) in Deutschland. Damit gehört unser Land weltweit zu den zehn Ländern mit der höchsten absoluten Anzahl an Menschen mit Diabetes mellitus. Immer noch sterben stündlich drei Menschen in Deutschland daran. Ein schlecht eingestellter Blutzucker führt hierzulande Jahr für Jahr zu 40.000 Amputationen und 2.000 Neuerblindungen; außerdem zwingt er weitere 2.300 Menschen mit Diabetes zu einem Leben mit Dialyse. Die Zahl der an Diabetes Erkrankten ist nach Daten des Robert Koch-Instituts von 1998 bis 2011 um 38 Prozent gestiegen.
Fast jeder zweite Todesfall in Deutschland geht auf eine Erkrankung des Herz-Kreislauf-Systems zurück. Zu den Risikofaktoren zählen Übergewicht, Rauchen, Bluthochdruck, ein erhöhter Cholesterinspiegel und Diabetes. Was dabei kaum beachtet wird: Herz- und Nierenfunktion sind eng miteinander verbunden. Eine eingeschränkte Nierenfunktion schadet dem Herzen und kann gravierende Folgen haben. Mit der Urin-Proteom-Analyse kann dies früh genug erkannt werden. Der Europäische Neprologen-Verband ERA-EDTA erklärte in einer Pressemitteilung im Oktober, die Urin-Proteom-Analyse könne der Vorhersage der Nierenfunktion der Bevölkerung dienen. Insbesondere bei der Risikoeinschätzung für die Chronische Nierenkrankheit (CKD) könne sie hilfreich sein, so der Verband. Die American Heart Association (AHA) erklärte: „Die Urin-Proteom-Analyse ist eine vielversprechende, zuverlässige und nicht invasive Methode zur frühzeitigen Erkennung von Arteriosklerose und Koronarer Herzkrankheit.“ Aktuell arbeitet das internationale Forscherteam um Professor Mischak an einem diagnostischen Muster, dass die systolische Herzinsuffizienz auch schon bei leicht eingeschränkter Nierenfunktion erkennt.
Krankheiten können also längst zu einem Zeitpunkt erkannt werden, in dem erstmalig die Progression aufgehalten oder wirksam verzögert werden kann. Sie können mit hoher Genauigkeit identifiziert und von anderen chronischen Krankheiten unterschieden werden. Die Patienten können individuell auf die Art der Therapie eingestellt werden. Der Weg zur personalisierten Medizin ist damit offen. Es ist möglich, die Krankheitsprozesse im Verlauf genau abzubilden. Dies stellt die Grundlage für bessere Therapien dar.
Insofern braucht es nicht Googles omnipotenten Anspruch jetzt auch noch auf dem Gebiet der medizinischen Innovationen.
Referenzen:
- Gu et al. (2014): The urinary proteome as correlate and predictor of renal function in a population study. Nephrol Dial Transplant (2014) 0: 1-9
- Argiles et al. (2013): CKD273, a new proteomics classifier assessing CKD and its prognosis. Plos One 2013, 8, e62837
- Metzger et al. (2013): Urine proteomic analysis differentiates cholangiocarcinoma from primary sclerosing cholangitis and other benign biliary disorders. Gut 2013, 62, 122-30.
- Delles et al. (2010): Urinary proteomic diagnosis of coronary artery disease: identification and clinical validation in 623 individuals. J Hypertens 2010, 28, 2316-22.
- Snell-Bergeon et al. (2009): Evaluation of Urinary Biomarkers for Coronary Artery Disease, Diabetes, and Diabetic Kidney Disease. Diabetes Technol The 2009, 11, 1-9.
