Neuer Biomarker sagt Nebenwirkungen bei Tuberkulosetherapie voraus

Weltweit erkranken jährlich etwa 410.000 Menschen an multiresistenter Tuberkulose. Bei der Behandlung kommt es bei rund 25 Prozent der Patientinnen und Patienten zu unerwünschten Nebenwirkungen, insbesondere zu Nervenerkrankungen wie peripherer Neuropathie oder Optikusneuropathie. Diese Nebenwirkungen, die mit der Einnahme von Linezolid in Verbindung gebracht werden, können die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen und den Therapieerfolg gefährden. 

Das Team um Dr. Maja Reimann vom Forschungszentrum Borstel hat nun einen Ansatz entwickelt, der das Risiko für diese Linezolid-assoziierten Nervenerkrankungen bereits vor Beginn der Therapie vorhersagen kann. Der Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Nutzung von Transkriptomanalysen, um potenzielle Biomarker zu identifizieren, die mit dem Auftreten von Nebenwirkungen korrelieren. 

Diese RNA-Moleküle tragen die genetische Information von Genen an verschiedene Stellen der Zelle und steuern so die Bildung von Eiweißen, die wiederum wichtige Funktionen im Stoffwechsel übernehmen. Mit modernen molekularbiologischen Methoden können Forschende die RNA-Aktivität von etwa 50.000 Genen gleichzeitig messen. 

Dr. Maja Reimann und ihr Team analysierten Blutproben von Betroffenen, die seit 2015 im Rahmen von Studien des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) gesammelt wurden. Ziel war es, Gene zu identifizieren, die bei Patientinnen und Patienten mit Linezolid-assoziierten Neuropathien vor Behandlungsbeginn bereits signifikant hoch- oder runterreguliert waren. Diese systembiologischen Daten wurden dann mithilfe von „machine learning“ weiterverarbeitet, um aussagekräftige Biomarker zu isolieren. 

Das Team konnte das Molekül Suprabasin (SBSN) als potenziellen Biomarker identifizieren, der das Risiko von Nervenerkrankungen unter der Tuberkulosetherapie vorhersagen kann. Der Biomarker wurde anschließend in einer unabhängigen Kohorte von TB-Erkrankten getestet, bei der das Auftreten der Nebenwirkungen ebenfalls vorhergesagt werden konnte. 

Obwohl die Vorhersagegenauigkeit von Suprabasin noch optimiert werden muss, stellt dieser Biomarker einen ersten Schritt in Richtung einer personalisierten Behandlung von Tuberkulose dar. Durch die frühe Identifizierung von Patientinnen und Patienten, die ein erhöhtes Risiko für Nervenerkrankungen haben, könnte es in Zukunft möglich sein, Therapien individuell anzupassen und Nebenwirkungen zu minimieren. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Pathogens & Immunity veröffentlicht. 

MEDICA.de; Quelle: Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum