Biomarker - kleine Informationsträger zur Diagnose

Biomarker helfen, Krankheiten frühzeitig zu entdecken und bestimmen. So ein Marker kann alles Mögliche sein, das beobachtbar ist und mit der Entwicklung einer Krankheit korreliert. Das kann die Umverteilung der Zellen im Blut sein, oder bestimmte Gene, die Erbkrankheiten auslösen, das können Proteine sein, deren Bildung oder Nichtbildung von Genen gesteuert wird, das können aber auch Fettsäuren oder Zucker sein, die plötzlich in zu hoher oder zu niedriger Konzentration im Blut vorkommen. Eine Herausforderung ist, dass die meisten Marker immer vorhanden sind, aber in einem bestimmten Verhältnis zum Rest der Stoffe im Körper stehen. Grenzwerte sind deshalb von Patient zu Patient unterschiedlich und müssen individuell ermittelt werden. Oft reicht außerdem nicht nur ein Marker um eine Krankheit zu identifizieren.

Um diese Fülle von Informationen zu ermitteln werden mittlerweile miniaturisierte Chips entwickelt, die auf eine Vielzahl von Erregern, Proteinen und anderen Markern testen können. Die sogenannten DNA-Mikroarrays testen beispielsweise eine unvorstellbar große Datenbank von genetischen Informationen auf ihr Vorhandensein. Dies ermöglicht es Krankheiten sehr schnell und in frühen Stadien zu identifizieren und diese gezielt zu behandeln. Ob ein Patient beispielsweise eine Infektion hat, kann an der Leukozyten-Menge in seinem Blut festgestellt werden. Sind diese weißen Blutkörperchen vermehrt vorhanden so weiß man dass eine Entzündung vorliegt. Die Frage ist nun, welcher Erreger die Infektion verursacht hat?

Eine sehr einfache und elegante Methode, die schon seit langem angewendet wird, ist die Identifizierung von Erregern mithilfe der Bestimmung von Antikörpern im Blut. Wenn der Patient mit einem Erreger infiziert ist, dann bildet das Immunsystem Antikörper gegen diesen. Die Antikörper können im Labor mit einem Test nachgewiesen werden. Dabei wird geprüft, ob Antikörper im Blut die körperfremden Erreger binden. Wenn man nicht weiß welcher Erreger für die Infektion verantwortlich sein könnte, dann gestaltet sich die Suche deutlich schwieriger. Hier können Wissenschaftler zu einem Mikroarray greifen, der das Blut auf alle bekannten Erreger testet.

Die größte Hürde bei der Bestimmung von Biomarkern sind heutzutage die Kosten, da die Methode immer eine individuelle Behandlung mit breiter Diagnostik erfordert.