Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass epigenetische Marker im Blut für das Verständnis des Demenzrisikos nützlich sein könnten. Zwei miteinander verbundene Arbeiten der Universität Exeter und der Universität Maastricht haben gemeinsam die Forschung vorangetrieben, um das Potenzial der DNA-Methylierung, eines epigenetischen Markers, für das Verständnis des Einflusses von Genetik und Lebensstilfaktoren auf das Demenzrisiko aufzuzeigen.
DNA-Methylierungssignaturen im Blut sind sehr aufschlussreich
Bei der DNA-Methylierung handelt es sich um eine chemische Markierung auf der DNA, die Gene an- und abschalten kann. Genetische und Lebensstilfaktoren können die Menge der DNA-Methylierungsmarkierung an den Genen verändern, wobei bereits bekannt ist, dass einige dieser Faktoren das Risiko für die Entwicklung von Demenz erhöhen. Die Bewertung der DNA-Methylierung kann den Wissenschaftlern helfen zu verstehen, inwieweit diese verschiedenen Faktoren das Demenzrisiko beeinflussen, und durch welche Mechanismen sie die Krankheit auslösen.
In der größten Studie dieser Art, die in der Zeitschrift Alzheimer’s and Dementia: the Journal of the Alzheimer’s Association veröffentlicht wurde, untersuchten die Forscher die DNA-Methylierung an 800.000 Stellen im Genom in Blutproben, die von 900 Personen im Rahmen der EMIF-AD MBD-Studie (European Medical Information Framework for Alzheimer’s disease Multimodal Biomarker Discovery) entnommen wurden. Die Studie enthält umfangreiche klinische Informationen über die Teilnehmer, die alle Proben der Rückenmarksflüssigkeit zur Verfügung stellten, die für die Diagnose und Überwachung der Alzheimer-Krankheit verwendet wird, da sie in direktem Kontakt mit dem Gehirn steht. Da die Entnahme von Rückenmarksflüssigkeit jedoch ein invasives Verfahren ist, untersuchte das Team, ob es stattdessen Blutproben verwenden könnte, indem es epigenetische Signaturen im Blut analysiert, die mit Biomarkern der Alzheimer-Krankheit in Verbindung stehen, da dies in der Praxis billiger und einfacher zu erheben wäre.
In der ersten der beiden Arbeiten unter der Leitung von Professor Katie Lunnon von der University of Exeter Medical School zeigte das Team, dass DNA-Methylierungssignaturen im Blut einige Protein-Biomarker in Rückenmarksflüssigkeitsproben widerspiegeln können, die zur Beurteilung von Demenzerkrankungen verwendet werden. Das Team untersuchte diese Signaturen in Verbindung mit 15 verschiedenen Biomarkern in der Rückenmarksflüssigkeit, die zur Diagnose von Demenz verwendet werden, und zeigte Veränderungen im Methylierungsstatus von Schlüsselgenen für eine Reihe dieser Biomarker.
14 bekannte Demenzrisikofaktoren
In einem zweiten verlinkten Artikel in derselben Zeitschrift erstellte das Team unter der Leitung von Dr. Ehsan Pishva von der Universität Maastricht in den Niederlanden epigenetische Risikoscores unter Verwendung von DNA-Methylierungssignaturen im Blut als Stellvertreter für 14 bekannte Demenzrisikofaktoren. Einige davon waren veränderbare Lebensstilrisiken wie körperliche Aktivität und Ernährung, andere waren nicht veränderbar, wie z. B. das Alter und eine Herzerkrankung.
Sie zeigten, dass ihre epigenetischen Risikoscores die Vorhersage des Risikos eines kognitiven Rückgangs und des Ausbruchs einer Demenz verbessern können, und zwar selbst in frühen Stadien. Eine frühzeitige Erkennung ist entscheidend für einen besseren Lebensstil und den Zugang zu potenziellen neuen Behandlungen. Die Studie verdeutlicht, wie genetische, lebensstilbezogene und umweltbedingte Faktoren über epigenetische Mechanismen zur Entwicklung und zum Fortschreiten von Demenz beitragen.
Professor Katie Lunnon von der University of Exeter Medical School ist Hauptautorin einer der Studien und leitet das Dementia Genomics Team, das bereits eine Reihe bahnbrechender Arbeiten zur Erforschung der Epigenetik in Gehirn und Blut bei verschiedenen Demenzerkrankungen veröffentlicht hat. Laut Lunnon ist bekannt, dass eine Reihe von genetischen und Lebensstilfaktoren das Risiko für die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit und anderer Demenzerkrankungen erhöhen können. Die Epigenetik ist ein besonders spannendes Forschungsgebiet, weil sie die Wechselwirkung zwischen unserer genetischen Ausstattung, die bei der Empfängnis festgelegt wird, und Umweltrisiken, die wir möglicherweise ändern können, vermitteln kann.
Verwendung von epigenetischen Messungen aus dem Blut als nicht-invasiver Ansatz zur Bewertung des Demenzrisikos
Gemäß Dr. Ehsan Pishva von der Universität Maastricht, der die andere Arbeit verfasst hat und das Team für Systembiologie der Demenz leitet, kann unser epigenetischer Risikoscore die Vorhersage des Risikos einer kognitiven Beeinträchtigung in verschiedenen Populationen verbessern, und stellt somit einen bedeutenden Fortschritt in der Demenzforschung dar. Die Studie, die eine fortgeschrittene Analyse großer epigenetischer Datensätze aus mehreren unabhängigen Demenzkohorten umfasste, ergab, dass der epigenetische Risikoscore ein Prädiktor für den künftigen kognitiven Abbau in Alzheimer– und Parkinson-Kohorten ist. Diese Ergebnisse unterstreichen laut den Forschern das Potenzial der Verwendung von epigenetischen Messungen aus dem Blut als nicht-invasiver Ansatz zur Bewertung des Demenzrisikos und ebnen den Weg für künftige Studien zur Erforschung personalisierterer und präventiver Gesundheitsstrategien zur Bekämpfung kognitiver Beeinträchtigungen.