Parkinson, Epilepsie & andere Hirnerkrankungen im Speichel erkennbar

Hirnerkrankungen wie Parkinson und Epilepsie lassen sich mithilfe einer neuen Methode bereits frühzeitig anhand von Speichelproben erkennen. Ein Tropfen Speichel reicht aus, um die Erkrankungen mit einer Genauigkeit von über 90 Prozent zu erkennen.

Ein Forschungsteam um Dr. Sung-Gyu Park vom Korea Institute of Materials Science (KIMS) hat ein neues Verfahren zur Früherkennung von Hirnerkrankungen wie Epilepsie, Parkinson und Schizophrenie entwickelt und erprobt. In dem Fachmagazin „Advanced Materials“ berichten die Forschenden von den bahnbrechenden Ergebnissen.

Veränderte Neuroproteine als Biomarker

Veränderungen der sogenannten Neuroproteine stehen in engem Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen und können einen wichtigen Biomarker für deren Diagnose sowie für die Krankheitsüberwachung bilden, erläutern Dr. Park und sein Team.

Die Forschenden entwickelten daher eine Methode zur Erfassung dieser Strukturveränderungen der Neuroproteine anhand von Speichelproben. Sie kombinierten hierfür das Verfahren der sogenannten galvanischen Moleküleinkapselung (Galvanic Molecular Entrapment; GME) und der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (SERS).

Ein zentrales Merkmal der GME-SERS-Plattform ist laut den Forschenden ihre Fähigkeit, die extrem schwachen Raman-Signale von Biomolekülen um mehr als eine Milliarde Mal zu verstärken, wodurch Proteinfibrillenzustände (Monomere versus Fibrillen), die mit herkömmlichen Diagnoseverfahren schwer zu messen waren, sensitiv unterscheidbar werden.

Genauigkeit bis zu 98 Prozent

Anhand der Speichelproben von insgesamt 44 Patienten mit Epilepsie, Schizophrenie und Parkinson sowie von 23 gesunden Kontrollpersonen überprüfte das Team nun dieses entwickelte Verfahren.

Die drei Erkrankungen wurden mit einer Genauigkeit von 90 bis 98 Prozent richtig erkannt und erstmals steht damit eine Technologie zur Verfügung, die eine Früherkennung schwerwiegender neurologischer Erkrankungen mit nur einer geringen Speichelmenge ermöglicht, erläutern die Forschenden.

Neue Ära der Früherkennung von Hirnerkrankungen

„Es hat eine neue Ära begonnen, in der Hirnerkrankungen durch einfache Speichelanalysen ohne kostspielige PET-Untersuchungen oder Liquoranalysen beurteilt werden können“, betont Dr. Park.

„Aufgrund ihrer nicht-invasiven und kostengünstigen Natur birgt die Technologie ein erhebliches Potenzial für die Ausweitung über den ambulanten Krankenhausbereich hinaus auf die Anwendung in der häuslichen Diagnostik“, ergänzt der Studienleiter.

Die Forschenden arbeiten nach eigenen Angaben bereits an der Entwicklung tragbarer, auf Raman-Sensoren basierenden Point-of-Care-Diagnostikgeräten. (fp)