Forscher des Mass General Brigham und des Karolinska Institutet haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich Asthmaanfälle mit hoher Genauigkeit vorhersagen lassen. Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.
Asthma ist eine der weltweit häufigsten chronischen Erkrankungen und betrifft über 500 Millionen Menschen. Asthmaanfälle sind eine der Hauptursachen für Morbidität und Gesundheitskosten. Trotz der hohen Prävalenz von Asthma fehlen Ärzten derzeit zuverlässige Biomarker, um Patienten mit einem hohen Risiko für zukünftige Anfälle zu identifizieren. Mit den derzeitigen Methoden lässt sich oft nicht zwischen stabilen Patienten und solchen unterscheiden, die zu schweren Anfällen neigen.
Die Studie analysierte Daten aus drei großen Asthma-Kohorten mit insgesamt über 2.500 Teilnehmern, gestützt auf jahrzehntelange elektronische Krankenakten. Die Forscher verwendeten einen Hochdurchsatzansatz namens Metabolomik, um kleine Moleküle im Blut von Asthmapatienten zu messen. Sie identifizierten einen wichtigen Zusammenhang zwischen zwei Klassen von Metaboliten, Sphingolipiden und Steroiden, und der Asthmakontrolle. Insbesondere stellten sie fest, dass das Verhältnis von Sphingolipiden zu Steroiden das Risiko einer Verschlimmerung über einen Zeitraum von fünf Jahren vorhersagen kann. In einigen Fällen konnte das Modell den Zeitpunkt der ersten Verschlimmerung zwischen Hoch- und Niedrigrisikogruppen um fast ein ganzes Jahr unterscheiden.
„Eine der größten Herausforderungen bei der Behandlung von Asthma besteht darin, dass wir derzeit keine wirksame Methode haben, um vorherzusagen, welcher Patient in naher Zukunft einen schweren Anfall erleiden wird“, sagt Jessica Lasky-Su, außerordentliche Professorin an der Channing Division of Network Medicine am Mass General Brigham und der Harvard Medical School. „Unsere Ergebnisse lösen ein dringendes Problem. Durch die Messung des Verhältnisses zwischen bestimmten Sphingolipiden und Steroiden im Blut können wir Hochrisikopatienten mit einer Genauigkeit von 90 Prozent identifizieren, sodass Ärzte eingreifen können, bevor ein Anfall auftritt.“
Das Team entdeckte, dass zwar die einzelnen Metabolitenwerte einige Erkenntnisse lieferten, aber das Verhältnis zwischen Sphingolipiden und Steroiden der aussagekräftigste Prädiktor für die zukünftige Gesundheit war.
„Wir haben festgestellt, dass die Wechselwirkung zwischen Sphingolipiden und Steroiden das Risikoprofil bestimmt. Dieser Verhältnisansatz ist nicht nur biologisch sinnvoll, sondern auch analytisch robust, sodass er sich hervorragend für die Entwicklung eines praktischen, kostengünstigen klinischen Tests eignet“, sagt Craig E. Wheelock, leitender Forscher am Institut für Umweltmedizin des Karolinska-Instituts. Die Forscher glauben, dass diese Ergebnisse einen bedeutenden Schritt in Richtung einer präzisen Medizin für Asthma darstellen. Ein klinischer Test auf der Grundlage dieser Verhältnisse könnte leicht in Standardlabors implementiert werden und Ärzten helfen, Patienten zu identifizieren, die stabil erscheinen, aber zugrunde liegende Stoffwechselstörungen aufweisen. Die Forscher glauben, dass diese Ergebnisse einen bedeutenden Schritt in Richtung Präzisionsmedizin für Asthma darstellen. Ein auf diesen Verhältnissen basierender klinischer Test könnte leicht in Standardlabors implementiert werden und Ärzten dabei helfen, Patienten zu identifizieren, die stabil erscheinen, aber zugrunde liegende Stoffwechselstörungen aufweisen.
Die Forscher betonen jedoch, dass die Ergebnisse weiter validiert werden müssen, bevor der Test in der klinischen Praxis eingesetzt werden kann. Unter anderem sind weitere Studien mit Asthmapatienten erforderlich, darunter direkte klinische Studien und Kosten-Nutzen-Analysen.
Diese Studie war eine Zusammenarbeit zwischen dem Karolinska Institutet in Schweden und Mass General Brigham in den USA. Die Studie wurde durch Mittel des National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI), des schwedischen Forschungsrats und der schwedischen Herz-Lungen-Stiftung unterstützt.
Interessenkonflikte: Die Forscher haben ein Patent für das Verfahren angemeldet. Jessica Lasky-Su ist wissenschaftliche Beraterin von Precion Inc. und TruDiagnostic Inc. Mitautor Scott T. Weiss erhält Lizenzgebühren von UpToDate und ist Mitglied des Vorstands von Histolix. Die anderen Autoren haben keine relevanten Interessenkonflikte anzugeben.
