Quantifizierung von SNAP-25 und Validierung als diagnostischer Biomarker für neurodegenerative Erkrankungen
Quantifizierung von SNAP-25 und Validierung als diagnostischer Biomarker für neurodegenerative Erkrankungen
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Original abstract
Der demographische Wandel der Gesellschaft führt zu einer Zunahme von neurodegenerativen Erkrankungen. Forschungsziele in diesem Bereich sind ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Pathophysiologie, frühe Diagnosemöglichkeiten sowie die Entwicklung von den Krankheitsverlauf modifizierenden Substanzen. Eine elementare Rolle dabei spielen Biomarker, die möglichst früh Hinweise auf pathologisch veränderte Prozesse im Körper geben können und den Effekt einer therapeutischen Intervention, z. B. durch neue Substanzen bzw. Psychopharmaka, messen können. Ein vielversprechender Biomarker für neurodegenerative Erkrankungen ist dabei das präsynaptische Protein SNAP-25, da synaptische Dysfunktion einen frühen Pathomechanismus neurodegenerativer Erkrankungen darstellt und in vorangegangenen Studien bereits eine Erhöhung der SNAP-25 Konzentration im Liquor von Patienten mit einer Demenz bei einer Alzheimer-Krankheit gezeigt werden konnte. Ziel dieser Arbeit war es, einen Sandwich-ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) zur Messung von SNAP-25 im Liquor zu etablieren und zu validieren sowie die SNAP-25 Konzentration im Liquor von Patienten mit Morbus Alzheimer (AD), Morbus Parkinson (PD), Frontotemporaler Lobärdegeneration (FTLD), Amyotropher Lateralsklerose (ALS), Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD) und Patienten ohne neurodegenerativer Erkrankung zu messen und miteinander zu vergleichen. Für die Etablierung des ELISA wurden verschiedene Antikörperkombinationen getestet. Diese sollten zunächst eine Detektion von rekombinantem SNAP-25 (recSNAP-25) in Puffer und anschließend auch eine Detektion von SNAP-25 in Liquor ermöglichen. Ferner wurden optimale Versuchsbedingungen für die Antikörperkombination Abcam + Cst ermittelt, die SNAP-25 im Liquor detektieren konnte, sowie eine hohe Selektivität, Spezifität und Präzision bei der Validierung des Assays nachgewiesen. Die SNAP-25 Konzentration im Liquor von AD Patienten und AD Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (AD-MCI) war erhöht im Vergleich zu Kontrollpatienten. Eine starke Erhöhung lag bei der SNAP-25 Konzentration im Liquor von Patienten mit CJD im Vergleich zu allen anderen diagnostischen Gruppen vor. Dabei korrelierte die SNAP-25 Konzentration mit der Überlebenszeit der CJD Patienten. Keine erhöhten Konzentrationen wurden für die Erkrankungen PD Spektrum, FTLD und ALS im Vergleich zu Kontrollen festgestellt. Des Weiteren wurden in dieser Arbeit Vorversuche zur Übertragung des etablierten ELISA auf die Single Molecule Array (SIMOA) -Methode durchgeführt. Diese ist eine digitale ELISA Technologie, die Analyte bis zu 1.000-fach sensitiver detektieren kann und einen größeren dynamischen Bereich zur Bestimmung von Proteinkonzentrationen als die herkömmliche ELISA Methode aufweist. Unter Verwendung der SIMOA Methode konnte die Messung von recSNAP-25 sowie der Aufbau einer Standardkurve erzielt werden. Es lässt sich zusammenfassen, dass in dieser Arbeit die Etablierung und Validierung eines Sandwich-ELISA zur Quantifizierung von SNAP-25 im Liquor erzielt wurde. Außerdem weisen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit darauf hin, dass sich SNAP-25 als präklinischer diagnostischer Marker für die Erkrankungen AD und CJD, außerdem als prognostischer Marker für die Erkrankung CJD gut eignet.