Diabetesbiomarker für nicht-invasive Frühdiagnostik
Diabetes ist der größte Risikofaktor für irreversibles Nierenversagen bzw. diabetische Nephropathie, die derzeit noch unheilbar ist, sodass lediglich die Progression der Erkrankung verzögert werden kann. Bei terminalem Nierenversagen, wenn auch eine Dialyse nicht mehr möglich ist, kommt nur noch die Organtransplantation in Frage. Weitere Ursachen, die terminales Nierenversagen fördern, sind immunologische, entzündliche und erbliche Ursachen wie auch chronischer Bluthochdruck. Um Nierenschäden früh genug zu diagnostizieren, Leben zu retten und Leiden zu lindern, sind nicht-invasive Methoden gefragt. So kombinierte das EU-finanzierte Projekt UROSENSE (Biomarker applications for nanotechnology and imaging in diabetes) modernste Diabetes- und Proteinforschung, um neue Biomarker zu finden und zu validieren. Für diese Biomarker sollte ein nicht-invasiver Urintest entwickelt werden, mit dem sich Nierenfunktion und Diabetesprogression überwachen lassen. Exosomen (Nanovesikel) im Urin haben das gleiche Proteom wie alle Epithelzellen, die Harnleiter und Harnwege auskleiden, sodass nun nach Biomarkern in Exosomen gefahndet wurde, die in allen Körperflüssigkeiten vorhanden sind und diagnostische Informationen liefern können. Das Konsortium entwickelte und optimierte robuste Protokolle zur Isolierung von Exosomen aus Urin und Techniken zur Fraktionierung von Vesikeln. Über hydrostatische Filtrationsdialyse isolierte man verschiedene Biomarker aus Harn und dokumentierte Glykosylierungsmuster mittels Massenspektrometrie. Dies vereinfachte die Isolierung der Exosomen für die anschließende Auswertung mit konventionellen und neuen diagnostischen Methoden. Analysen europäischer und chinesischer Patientenproben belegten, dass sich Vesikel aus Urin zur Diagnose von Nieren- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen eignen. Insgesamt wurden so die zellspezifischen Veränderungen bei Diabetes aufgezeigt und neue molekulare Netzwerke bzw. diagnostisch nutzbare Proteine enthüllt. Da auch Umwelt- und genetische Faktoren den Krankheitsverlauf beeinflussen, bezog das internationale UROSENSE-Konsortium spezifische Biomarkerdaten aus anderen Ländern weltweit. Durch Früherkennung können im prä-diabetischen Stadium Krankenhausaufenthalte vermieden und der Fortschritt zur chronischen Erkrankung verhindert werden, was wiederum erhebliche medizinische Kosten spart.
Schlüsselbegriffe
Diabetes, Biomarker, chronische Nierenerkrankung, UROSENSE, Exosom
