Neues Massenspektrometer und „Peggy Sue“ unterstützen proteinbasierte Demenzforschung an der Universitätsmedizin Halle

„Peggy Sue“ ist nicht nur ein Lied von Buddy Holly, sondern auch der umgangssprachliche Name eines hochsensitiven Geräts, das künftig in der Demenzforschung an der Universitätsmedizin Halle zur Bestimmung von Proteinveränderungen zum Einsatz kommt. Neben diesem ist zudem ein hochmodernes Massenspektrometer angeschafft worden. Beide Geräte kommen zunächst für ein Forschungsprojekt zur Frühdiagnose der Frontalen Demenzen unter Leitung von Prof. Dr. Markus Otto, Direktor der Universitätsklinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin Halle, zum Einsatz, werden aber perspektivisch auch andere Forschungsvorhaben unterstützen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt die Anschaffung der beiden Geräte mit 1,5 Millionen Euro.

Konkret geht es im Projekt um Untersuchung von Biomarkern und die Erforschung des Spektrums der Frontotemporalen Lobär-Degeneration (FTLD). Das sind neurodegenerative demenzielle Erkrankungen, die vorwiegend den Frontal- und Temporallappen des Gehirns betreffen und deren Ursache bisher unbekannt ist. „Patient*innen können am Anfang der Erkrankungen unter Sprachstörungen oder einer Wesensänderung leiden. Dieser Symptomkomplex kann insbesondere in der Frühphase der Erkrankung mit der Alzheimer-Erkrankung oder auch mit einer Depression verwechselt werden“, erläutert Prof. Dr. Markus Otto.

Um diese Erkrankungen besser und frühzeitig differenzieren zu können, suche die Forschergruppe in der Neurologie nach Biomarkern, das sind messbare biologische Merkmale, im Nervenwasser von Betroffenen. Insbesondere die Identifizierung neuer Biomarker für Patient*innen mit einer genetisch-bedingten Frontotemporalen Demenz (FTD) soll der Zeitpunkt des Eintretens von klinischen Symptomen abgeschätzt werden. Für die Entwicklung von Therapien sei es essenziell, insbesondere die prä-symptomatische Phase der Erkrankung in den Blick zu nehmen, da zu dieser Zeit noch keine Schädigungen des Gehirns vorliegen und noch keine nicht mehr reversiblen Symptome aufgetreten seien.

„Wir sind glücklich, dass wir durch die Förderung eins der leistungsfähigsten Massenspektrometer, die es gibt, erwerben konnten. Mit den neuen Geräten eröffnen sich uns nun ganz andere Möglichkeiten in der Analytik. Konnten wir im Nervenwasser von Patient*innen früher 3.000 unterschiedliche Proteine nachweisen, erwarten wir nun, dass wir mehr als 5.000 Proteine aus nur wenigen Mikrolitern nachweisen können“, so Otto. Dafür werden den Proband*innen Blutproben und Rückenmarksflüssigkeit zur Identifizierung geeigneter Biomarker entnommen. Die Proben werden mittels Massenspektrometrie proteinbiochemisch untersucht.

Die Hoffnung sei, dass die gewonnenen Erkenntnisse im Nachgang, dann auf das Blut übertragen werden können und somit die Untersuchung für Patient*innen etwas angenehmer werde. „Hierzu dient auch das hochsensitives Verfahren mit dem Gerät Peggy Sue, mit den Veränderungen von Proteinen in einem Volumen von nur 200 nanoLiter nachgewiesen werden können“, so Otto.

„Für die medizinische Proteinforschung der Universitätsmedizin Halle sind die neu beschafften Geräte eine absolute Bereicherung und Ausdruck konsequenter Entwicklung hin zu einem modernen medizinischen Forschungsstandort. Zunächst für das Projekt von Prof. Otto gedacht, stehen sie als Teil unserer zentralen Infrastruktur auch anderen Wissenschaftler*innen für ihre Forschungsvorhaben offen. Die damit möglichen Analysten unterstützen insbesondere unseren molekularmedizinischen Forschungsschwerpunkt, der vor allem die zugrundeliegenden Mechanismen von Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Altern erforscht“, so Prof. Dr. Michael Gekle, Dekan der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg.