Meine Arbeitsgruppe widmet sich der Untersuchung von neurochemischen Biomarkern vor allem im Blut und Nervenwasser von Patient*innen mit neurodegenerativen Erkrankungen. Mit der Bestimmung von Biomarkern möchten wir herausfinden, ob die Diagnosestellung frühzeitiger und korrekter erfolgen kann. Zudem sollen Biomarker zur Einschätzung der Prognose dienen. Daher untersuchen wir, ob bestimmte Marker mit der Krankheitsaktivität korrelieren und durch Therapien und klinische Studien beeinflusst werden. Ein Biomarker, den wir untersuchen, sind die Neurofilamente. Diese sind Bestandteile von Nervenzellen, die bei neuronaler Schädigung freigesetzt werden. Bei der amyotrophen Lateralsklerose kommt es zu einer starken Freisetzung von Neurofilament, besonders wenn die Erkrankung einen schnellen Verlauf hat. Bei anderen Motoneuronerkrankungen, wie der spinalen Muskelatrophie, führt eine krankheitsmodifizierende Therapie zu einer Verbesserung der Neurofilamentwerte.
Bei der Erforschung neuer Biomarker fokussieren wir uns auf den massenspektrometrischen Nachweis des Protein TDP-43, welches im ZNS von Patienten mit amyotropher Lateralsklerose (ALS) und frontotemporaler Demenz (FTD) akkumuliert und aggregiert. Eine TDP-43-Proteinopathie liegt bei 96% der ALS- und bei 50% der FTD-Fälle vor. Eine Bei einer FTD mit einer pathologischen Genvariante in GRN, C9orf72 oder TBK1 haben liegt immer eine TDP-43 Proteinopathie vor. Die Ausbreitung der pathologischen TDP-43-Proteinaggregate korreliert räumlich und zeitlich mit der Neurodegeneration und den assoziierten klinischen Symptomen, weshalb TDP-43 ein interessantes pharmakologisches Target darstellt. Der direkte oder indirekte Nachweis von pathologischem TDP-43 im Nervenwasser oder Blut könnte frühzeitig die Diagnose sichern und Therapieentwicklungen für TDP-43 beschleunigen.
Darüberhinaus setzen wir auch Verfahren zum direkten Biomarker-Nachweis aus Blut oder Liquor ein (z.B. antikörperbasiert mittels Simoa). Diese sind schneller und einfacher verfügbar als massenspektrometrische Analysen und werden bereits in der klinischen Routinediagnostik eingesetzt. So untersuchen wir, wie sich bereits bekannte oder neu entdeckte Biomarker im klinischen Alltag optimal nutzen lassen und zu einer Verbesserung der medizinischen Versorgung beitragen können.
TDP-43-Biomarker Entwicklung aus klinischen TDP-43 Kohorten (FTD und ALS)
TDP-43 pathology is associated with divergent protein profiles in ALS brain and spinal cord
In Zusammenarbeit mit Dr. Alexander Thompson und Kollegen des Nuffield Department of Clinical Neurosciences an der University of Oxford konnten wir das TDP-43-Proteinopathie assoziierte Proteom aus humanem post-mortem Gewebe darstellen. Diese Daten sind Grundlage für weitere Studien in humanen Bioproben.
Unterstützt von:
Proteomische TDP-43 Analysen in Liquor und extrazellulären Transportvesikeln aus dem Blut
TDP-43 assoziierte Biomarker sollen mittels Proteomik aus Liquor und aus extrazellulären Vesikeln, Transportvehikel für TDP-43, identifiziert werden. Extrazelluläre Vesikel werden in unserem Labor mittels size-exclusion-chromatography (SEC) aus dem Blut isoliert und auf ihre Reinheit überprüft. Die massenspektrometrische Analyse erfolgt im Labor von Prof. Stephan Lichtenthaler mittels LC-MS/MS. Bioinformatische Analysen und Integration vorhandener TDP-43 assoziierter Datensätze (siehe oben) werden angewandt.
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Genetic Frontotemporal dementia Initiative (GENFI)
Über die Ambulanz für Neurokognitive Erkrankungen (ANKE) erforschen wir im Rahmen der Genetic Frontotemporal dementia Initiative (GENFI) gemeinsam mit zahlreichen weiteren Forschungszentren die erbliche frontotemporale Demenz.
Mehr Informationen unter https://www.genfi.org/
Studienkoordination für GENFI 4: PD Dr. Dr. Emily Feneberg
Spinale Muskelatrophie: Neurofilamente unter der Therapie mit Nusinersen
In einer longitudinalen multizentrischen Studie in Deutschland konnten wir zeigen, dass sich Neurofilamente bei der adulten spinalen Muskelatrophie unter der Therapie mit Nusinersen (Biogen) verbessern.
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Neurofilamente in der neurologischen Routine-Erhebung
Die Bestimmung der Neurofilamente im klinischen Alltag spielt eine immer größere Rolle und wird in unserem neurologischen Labor angeboten. Mit einem Schwerpunkt auf Motoneuronerkrankungen untersuchen wir den Nutzen der Bestimmung der Neurofilamente im Blut und im Liquor mittels dem antikörperbasierten Simoa HD-X Analyzer (Quanterix) in der klinisch neurologischen Routine.
Nationales Pandemie Kohorten Netz: Neurodegenerationsmarker nach einer SARS-CoV-2 Infektion
In einer prospektiven longitudinalen Studie untersuchen wir zusammen mit Prof. Dr. Thomas Saller von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) wie eine SARS-CoV-2 Infektion sich auf Alzheimer-assoziierte Biomarker im Blut auswirkt.
Team
Leiterin:
PD Dr. Dr. Emily Feneberg, E-Mail
Mitarbeiter*innen:
- Vincent Gmeiner (Assistenzarzt)
- Dr. Jonatan Hoffmann (Assistenzarzt)
- Milena Lausmann (Doktorandin)
- Annika Wachinger (Doktorandin)
