Asthma: Möglicher Biomarker für Therapiekontrolle entdeckt

Ob eine Asthma-Therapie erfolgsversprechend ist oder nicht – das könnte nun frühzeitig vorhergesagt werden: Forschende des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL) identifizierten einen möglichen Biomarker für die Wirksamkeit einer bestimmten Antikörper-Therapie.
Frau mit Asthmaspray im Park -©Wavebreakmedia - stock.adobe.com

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Asthmatiker:innen haben ähnliche Symptome – obwohl ihrem Asthma verschiedene Krankheitsmechanismen zugrunde liegen können. Um besser zugeschnittene Medikamente für diese uneinheitliche Gruppe entwickeln zu können, ist es wichtig, Patient:innen mit gleichem Krankheitsmechanismus zu gruppieren. Forschende des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL) nahmen hierfür das Eiweiß Kollagen als potenzielles Zielmolekül unter die Lupe.

Kollagen sorgt für Zusammenhalt

Dass unser Körper zusammenhält, ermöglicht das Eiweiß Kollagen. Es ist am Aufbau unserer Haut, Sehnen, Knochen, Gefäße und inneren Organe beteiligt. In der Lunge findet man die Kollagen-Unterform COL4A3. Bei Menschen mit Asthma ist dieses aufgrund von Entzündungen und gestörte Umbauprozessen jedoch nur in geringeren Mengen vorhanden.

Asthma und Kollagen-Menge hängen zusammen

Wird COL4A3 abgebaut, bildet sich das Abbauprodukt C4Ma3, und kann im Blut nachgewiesen werden. Beim Vergleich von Blutproben von Menschen mit und ohne Asthma stellten die Wissenschaftler:innen fest, dass sich mehr C4Ma3 im Blut von Asthmatiker:innen befindet. Die Konzentration des Abbauprodukts war zudem abhängig vom Schweregrad des Asthmas und ob zum Zeitpunkt der Blutentnahme eine Exazerbation, also eine Phase akuter Verschlechterung auftrat.

Mastzellen: Stellschraube für allergisches Asthma

Weitere Untersuchungen am Mausmodell zeigten, dass ein von Mastzellen produziertes Enzym am Abbau von COL4A3 beteiligt zu sein scheint. Mastzellen sind Immunzellen, die auch beim allergischen Asthma eine wichtige Rolle spielen. Kommen Menschen mit allergischem Asthma mit allergieauslösenden Stoffen (Allergenen) in Kontakt reagiert das Immunsystem zu stark und es bilden sich spezielle Antikörper. Diese wiederum regen die Mastzellen zur Produktion von Enzymen an. Behandelt werden kann allergisches Asthma mit dem Biologikum Omalizumab. Der monoklonale Antikörper fängt die allergenspezifischen Antikörper ab und verhindert so die Anregung der Mastzellen.

Neuer Biomarker als Erfolgsbarometer in der Asthma-Therapie

Wenn Omalizumab also die durch das Allergen ausgelöste Reaktionskette unterbindet, müsste auch weniger Kollagen abgebaut und folglich weniger C4Ma3 im Blut nachweisbar sein  – so die Hypothese des Forschungsteams –. Ihre Ergebnisse bestätigten die Vermutung: Bei Patient:innen, die eine Linderung der Symptome durch die Behandlung spürten, sank das C4Ma3-Level im Blut im Vergleich zum Zeitpunkt vor Therapiebeginn. Bei jenen ohne Therapieerfolg veränderte sich das C4Ma3-Level im Blut nicht.

Mithilfe des C4Ma3-Spiegels als Biomarker könnte somit festgestellt werden ob die Omalizumab-Therapie den erwünschten Therapieerfolg erzielt oder nicht.

An der Studie nahmen derzeit 20 Patient:innen teil. Für aussagekräftigere Ergebnisse soll die Studie mit einer größeren Guppe an Teilnehmenden wiederholt werden.

 

Quellen:

ARCN – Airway Research Center North, Standort des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL): Führt eine Asthmatherapie zum Erfolg? – Der Kollagen-Abbau in der Lunge gibt Hinweise. Meldung vom 24.08.2021

Weckmann, M. et al.: COL4A3 is degraded in allergic asthma and degradation predicts response to anti-IgE therapy. In: Eur Respir J, online publiziert am 29. Juli 2021, (ARCN, BREATH, CPC-M)