Krankheiten aufspüren, bevor sie ausbrechen
Bioinformatiker suchen Marker für Krankheiten im Blut – zunächst bei Tieren
Graz/Calgary – Jedes Jahr, wenn die Kühe nach dem Sommer in die Ställe zurückkehren, passiert etwas, was auch in jedem Kindergarten vorkommt, sobald wieder viele Kinder einen Raum miteinander teilen: Sie werden krank. „Bei Rindern sind das vor allem Lungenkrankheiten, die zu großen Verlusten führen können“, sagt Christoph Sensen, tätig an der TU Graz sowie an der Universität Calgary in Kanada. „Wir versuchen, Marker zu entwickeln, anhand derer wir die Tiere schon separieren können, bevor sie andere infizieren.“
Sensen ist Bioinformatiker mit einem Hang zur Viehwirtschaft. In Kanada, wo er mehr als 20 Jahre lang forschte, war er an einem Großprojekt beteiligt, mit dem die Regierung BSE-Fälle bekämpfen wollte. „Wir entwickelten BSEMarker, die im Blutserum schon zehn Monate vor den ersten klinischen Anzeichen detektiert werden konnten“, schildert Sensen. „Weil aber niemand das Risiko eingehen wollte, dass viele kranke Tiere entdeckt werden, was enorme Exportbeschränkungen zur Folge gehabt hätte, haben wir keine Abnehmer für den Test gefunden.“
Sensen ist dem Thema treu geblieben – bloß konzentriert er sich auf die Vorhersage weniger bri- santer chronischer Tierkrankheiten. Normalerweise beruhen Tests für die Diagnose von Infektionskrankheiten darauf, Krankheitserreger aufzuspüren. Die Methode, mit der Sensen und sein Team arbeiten, setzt jedoch früher an: Es gilt, kleinste DNA-Moleküle zu finden, die schon lange, bevor man Erreger nachweisen kann, im Blut darauf Hinweise geben, dass eine Krankheit im Anmarsch ist.
„Der Körper ist die ganze Zeit im Umbau. Egal, ob wir eine Tasse Kaffee trinken oder erkältet sind – der Körper baut Zellen auf und ab, um den Normalzustand zu erhalten. Dabei werden DNA-Moleküle in den Blutstrom abgeschieden“, erklärt Sensen. „Bei bestimmten chronischen Krankheiten werden dabei Moleküle, die normalerweise inaktiv sind und nur zur Verteidigung gebraucht werden, ins Blut abgegeben.“
Diese zirkulierenden Nukleinsäuren können auf eine Sepsis genauso wie auf einen Tumor hindeuten. Mithilfe tausender Blutproben aus Biobanken versuchen die Forscher in Zusammenarbeit mit dem Austrian Center for Industrial Biotechnology (acib) und der österreichisch-kanadischen Firma CNA Dia- gnostics, DNA-Moleküle zu identifizieren, die nicht nur über eine im Körper schlummernde Krankheit, sondern auch über deren Stadium Auskunft geben. In einem weiteren länderübergreifenden Projekt wird ein neues Testverfahren entwickelt, mit dem Moleküle in Sekundenschnelle im Serum nachgewiesen werden sollen.
Solche Tests könnten nicht nur Tieren, sondern auch Menschen helfen. Demnächst will Sensens Team etwa Marker für Präeklampsie finden. Durch diese Schwangerschaftserkrankung kann es zu einem Sauerstoffmangel bei den ungeborenen Babys kommen. Doch das ist nicht alles: „Langfristiges Ziel ist ein Panel für einen Routinetest, mit dem mithilfe einer kleinen Blutprobe rund 50 chronische Krankheiten, also auch Krebs oder Alzheimer, im Frühstadium entdeckt werden könnten“, sagt Sensen. Das derzeit größte Hindernis: die hohen Kosten für die DNA-Sequenzierungen, die nötig sind, um den Code für die jeweilige Krankheit zu finden. (kri) Christoph Sensen ist einer der Sprecher bei den Austrian-Canadian Science and Innovation Days, die das Wissenschaftsministerium am 21. und 22. 9. in Wien veranstaltet.