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Ausgewählte Projekte

Leuchtturmprojekte in der DiaPat® Forschung

 

 

Früherkennung von Prostatakrebs durch die Protein-Analyse im Ejakulat 

Prostatakrebs ist die häufigste Krebserkrankung des Mannes. Im Rahmen einer gemeinsamen Studie haben Wissenschaftler und Mediziner der Universitäten Leipzig und Glasgow sowie der Biotechnologiefirma mosaiques diagnostics an dem Einsatz der Protein-Analyse des Ejakulats zur Früherkennung von Prostatakrebs geforscht. Das Ergebnis der Studie ist vielversprechend: Es konnten 21 krankheitsspezifische Proteine identifiziert werden, die auf das Vorhandensein eines Prostatakarzinoms hinweisen. In dieser Pilotstudie ist es den Fachleuten gelungen, Ejakulat als zuverlässige Körperflüssigkeit für die Diagnostik von Prostatakrebs zu identifizieren.

 

Zuverlässige Früherkennung von Alzheimer durch die Protein-Analyse 

Nach den derzeitigen Diagnosekriterien kann Alzheimer erst dann diagnostiziert werden, wenn die Krankheit soweit fortgeschritten ist, dass es bereits zum klinischen Erscheinungsbild der Demenz kommt. Der Krankheitsverlauf beginnt jedoch wahrscheinlich schon 20 - 30 Jahre bevor erste klinische Anzeichen auftreten. Zukünftige Behandlungen sollten idealerweise zu einem früheren Zeitpunkt in den Krankheitsverlauf eingreifen, um so Auswirkungen und Beeinträchtigungen zu verhindern.

Wie nun in einer Studie gezeigt werden konnte, ermöglicht die Protein-Analyse von Rückenmarksflüssigkeit (Liquor) die Erkennung von Morbus Alzheimer mit einer höheren Zuverlässigkeit und früher, als mit den bisherigen Methoden. Im Rahmen dieser Studie wurden Urinproben von Patienten, die unter einer neurodegenerativen Störung leiden, sowie von geistig gesunden Probanden analysiert.

Mittels der DiaPat® Technologie konnten verlässlich mehr als 1.000 Proteine in der Rückenmarksflüssigkeit erkannt und darauf basierend Proteinmuster zur Diagnose von Alzheimer generiert werden. Diese Muster konnten bereits bei Patienten mit einer leichten kognitiven Beeinträchtigung erkannt werden.

Die Methode ermöglicht sowohl eine frühe Differentialdiagnose von verschiedenen Demenzerkrankungen als auch die Identifikation einer beginnenden Alzheimer-erkrankung bei Patienten, die unter leichter kognitiver Beeinträchtigung leiden, so das Ergebnis der Studie.


Publikation:

Jahn H, Wittke S, Zürbig P, Raedler TJ, Arlt S, Kellmann M, Mullen W, Eichenlaub M, Mischak H, Wiedemann K
Peptide fingerprinting of Alzheimer´s disease in cerebrospinal fluid: Identification and prospective evaluation of new synaptic biomarkers
PLoS ONE 2011 Oct; 6(10): e26540



Verbesserte Diagnostik bei Kindern mit Harntransportstörung 

Im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie, die an vier Kinderkrankenhäusern durchgeführt wurde, konnten Wissenschaftler zeigen, dass eine Harntransportstörung mittels der Protein-Analyse im Urin betroffener Kinder zuverlässig diagnostiziert werden kann. Die Ergebnisse der Studie stellen eine wesentliche Verbesserung in der Diagnostik dar.

Der vesikoureterale Reflux (VUR) ist eine urologische Erkrankung, bei der der Urin aus der Harnblase zurück in den Harnleiter und in das Nierenbecken fließt. Die Erkrankung tritt vermehrt im Säuglingsalter auf und äußert sich oftmals durch wiederkehrende Harnwegsinfekte. Ohne Therapie besteht die Gefahr eines Nierenfunktionsverlustes.

Klassischerweise erfolgt die Diagnosestellung des vesikoureteralen Refluxs über eine Röntgenkontrastuntersuchung von Nieren, Harnleiter und Blase, die für das Kind jedoch eine Belastung darstellt. Auch wenn sich in den meisten Fällen die Verdachtsdiagnose des Harnrückflusses nicht bestätigt, muss aufgrund der schwerwiegenden Komplikationen, die sich aus einer unbehandelten Harntransport-störung ergeben, jedem Verdachtsfall sorgfältig nachgegangen werden.

Der diagnostische Ansatz auf Basis der Protein-Analyse könnte zukünftig als Screeningmethode zur Abklärung unklarer Harnwegsinfekte eingesetzt und die Anzahl belastender Untersuchungen in der Folge deutlich reduziert werden.

Die Studie wurde in der hochrangigen Fachzeitschrift „Pediatrics“ veröffentlicht. Die Bedeutung dieser Studie wurde darüber hinaus in Nature Reviews Urology von Mina Razzak hervorgehoben.

Publikation:
Drube J, Schiffer E, Lau E, Petersen C, Kirschstein M, Kemper M, Lichtinghagen R, Ure B, Mischak H, Pape L, Ehrich JH
Urinary Proteome Analysis to Exclude Severe Vesicoureteral Reflux
Pediatrics. 2012 Feb;129(2):e356-63. Epub 2012 Jan 23.

 

 

Zuverlässige Prognose von Fehlbildungen der Harnröhre bei Ungeborenen 

Harnröhrenklappen, auch als Urethralklappen bezeichnet, sind eine angeborene Fehlbildung der Harnwege, die nur bei männlichen Ungeborenen auftritt. Dabei handelt es sich um Schleimhautfalten, die den Harnabfluss aus der Harnblase behindern und die Harnblase sowie die oberen Harnwege schädigen. Oftmals sind die Anzeichen jedoch sehr unspezifisch, so dass die Diagnose erst zu einem späten Zeitpunkt erfolgt. Bisher ist die Entwicklung der Harnröhrenklappen pränatal schwer einschätzbar. Sie reicht vom Tod des Fötus im Mutterleib über chronisches Nierenversagen mit Dialysepflicht bis hin zu einer normalen Entwicklung von Nieren und Harnwegen.

Im Rahmen einer prospektiven Studie wurde der Urin von Ungeborenen aus 26 verschiedenen Zentren in Frankreich mittels der Kopplung von Kapillarelektrophorese und Massenspektrometrie analysiert. Auf Basis von 12 Peptiden wurde eine Methode entwickelt, die die Vorhersage der Nierenfunktion nach der Geburt mit einer äußerst hohen Genauigkeit (Sensitivität 88 %, Spezifität 95 %) ermöglicht.

Die neue Methodik übertraf die klassische Diagnostik in Zuverlässigkeit und Genauigkeit deutlich und kann zur klinischen Entscheidungsfindung in der Schwangerschaft eingesetzt werden.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der aktuellen Ausgabe der viel beachteten Fachzeitschrift "Science Translational Medicine" veröffentlicht.

 


Publikation:

Klein J, Lacroix C, Caubet C, Siwy J, Zürbig P, Dakna M, Muller F, Breuil B, Stalmach A, Mullen W, Mischak H, Bandin F, Monsarrat B, Bascands JL, Decramer S, Schanstra JP.
Fetal Urinary Peptides to Predict Postnatal Outcome of Renal Disease in Fetuses with Posterior Urethral Valves (PUV).
Sci Transl Med. 2013 Aug 14;5(198):198ra106. doi: 10.1126/scitranslmed.3005807.

 

Pressemitteilung:

Fehlbildungen der Harnröhre bei Ungeborenen – Peptide sagen Entwicklung voraus

 

 

Proteine zeigen Arterienverkalkung frühzeitig an 

Arteriosklerose (Arterienverkalkung) entwickelt sich schleichend und führt im Laufe der Zeit zu einer Verengung der Blutgefäße mit dem Ergebnis, dass das Blut nicht mehr ungehindert fließen kann. Lange Zeit bleibt die Arterienverkalkung unbemerkt – mit fatalen Folgen. Der vollständige Verschluss des Blutgefäßes löst schließlich einen Herzinfarkt oder Schlaganfall aus.

Der Notwendigkeit einer zuverlässigen Früherkennungsmethode, die die Arteriosklerose bereits in ihren Anfängen erkennt begegnet eine neue Studie, die Wissenschaftler der Abteilung Kardiologie und Angiologie der Universitätsklinik Freiburg in Zusammenarbeit mit der Biotechnologiefirma mosaiques diagnostics und dem australischen Baker IDI Heart & Diabetes Institute durchgeführt haben. Die Ergebnisse wurden in der anerkannten Fachzeitschrift „Molecular & Cellular Proteomics (MCP)“ veröffentlicht.

Im Rahmen dieser Studie wurde mittels der Proteom-Analyse der Urin von ApoE Mäusen analysiert, um neue krankheitsspezifische Proteine zu bestimmen, die bereits frühe Stadien der Arteriosklerose anzeigen. Den Wissenschaftlern gelang die Identifikation neuer Biomarker, die sowohl die Diagnose früher Krankheitsstadien als auch die Überwachung der Krankheitsentwicklung mit hoher Zuverlässigkeit ermöglichen. Diese konnten im weiteren Verlauf der Studie auch im Menschen nachgewiesen und ihre Relevanz bestätigt werden.

Die Studie macht das Potential der Urin-Proteom-Analyse als neuen Ansatz zur Diagnostik und Überwachung des Krankheitsverlaufs bei Arteriosklerose deutlich. Zudem stellt die UPA im Tiermodell ein vielversprechendes Instrument zur Identifikation neuer krankheitsspezifischer Proteine im Menschen dar.

 

Publikation:
von Zur Muhlen C, Schiffer E, Sackmann C, Zürbig P, Neudorfer I, Zirlik A, Htun N, Iphöfer A, Jänsch L, Mischak H, Bode C, Chen YC, Peter K.
Urine proteome analysis reflects atherosclerotic disease in an ApoE-/- mouse model and allows the discovery of new biomarkers in mouse and human atherosclerosis
Mol Cell Proteomics. 2012 Jul;11(7):M111.013847. Epub 2012 Feb 27.


Pressemitteilung:
Urin-Analyse: Proteine zeigen Arterienverkalkung frühzeitig an

 


Zusätzliche Einnahme von Antioxidantien kann vor KHK schützen 

Im Rahmen einer kleinen Pilotstudie wurden die Auswirkungen einer zusätzlichen Einnahme von Antioxidantien in Form eines Fruchtsaftgetränks auf charakteristische Biomarker für die Koronare Herzerkrankung (KHK) untersucht. Antioxidantien haben als Radikalfänger eine große physiologische Bedeutung. Zu den natürlichen Antioxidantien zählen z. B. Vitamin C und E, wohingegen andere bspw. Zitrate künstlich hergestellt werden. An der Studie, die zusammen mit Wissenschaftlern der Universität Glasgow durchgeführt wurde, nahmen Übergewichtige, aber ansonsten gesunde Personen teil. Fruchtsäfte stellen für die meisten Verbraucher einen einfachen und bequemen Weg dar, die Zufuhr an gesunden Nährstoffen zu erhöhen ohne die Ernährung wesentlich umzustellen.

Im Verlauf der 4-wöchigen, placebokontrollierten Studie konnte durch Einsatz der Protein-Analyse im Urin gezeigt werden, dass einige der Biomarker, die auf eine Herzerkrankung hindeuten, nach Einnahme zusätzlicher Antioxidantien signifikant positiv verändert waren.

Das Ergebnis der Studie macht das Potential der DiaPat® Technologie in der Bewertung möglicher Auswirkungen von Nahrungsergänzungsmitteln auf den Körper deutlich.


Publikation:

Mullen W, Gonzalez J, Siwy J, Franke J, Sattar N, Mullan A, Roberts S, Delles C, Mischak H, Albalat A
A Pilot Study on the Effect of Short-Term Consumption of a Polyphenol Rich Drink on Biomarkers of Coronary Artery Disease Defined by Urinary Proteomics.
J Agric Food Chem. 2011 Dec 28;59(24):12850-7.


Pressemitteilung:

Polyphenol-rich diet could reduce cardiovascular risk

 

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Protein-Analyse verbessert Diagnostik bei Kindern mit Harntransportstörung

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