Das Molekül Neurofilament-L (NF-L) ist ein wichtiger Bestandteil von Nervenzellen. Bei der Schädigung von motorischen Nervenzellen kommt es zu einer Freisetzung von NF-L, das im Nervenwasser (Liquor) oder im Blut (Serum) nachweisbar ist. Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Markus Otto an der Universität Ulm beschäftigt sich (in Kooperation mit zahlreichen ALS-Forschergruppen) bereits seit vielen Jahren mit der Frage, ob NF-L die Funktion als „biologischer Marker“ bei der ALS einnehmen kann. Als biologische Marker sind Moleküle zu verstehen, die zur Sicherung der Diagnose oder Abschätzung einer Prognose geeignet sind. In früheren wissenschaftlichen Arbeiten konnte die Ulmer Arbeitsgruppe zeigen, dass eine erhöhte Konzentration von NF-L im Liquor bei der ALS vorhanden ist.
Erhöhte NF-L Konzentration
In der Gruppe der ALS-Patienten ist die NF-L Konzentration im Liquor im Vergleich zu anderen neurologischen Erkrankungen erhöht. Der Nachweis von sehr hohen Konzentrationen von NF-L im Liquor macht die Diagnose einer ALS (im Vergleich zu relevanten Differenzialdiagnose insbesondere Polyneuropathien) sehr wahrscheinlich. Eine wesentliche Einschränkung des Biomarkers besteht darin, dass NF-L nicht spezifisch für ALS ist, sondern auch bei anderen neurologischen Erkrankungen erhöht sein kann (eingeschränkte Spezifität). In anderen Situationen kann eine sichere klinische Diagnose einer ALS vorliegen, ohne dass die NF-L-Konzentration im Liquor erhöht ist (eingeschränkte Sensitivität).
Der Zusammenhang zwischen NF-L-Konzentrationen im Liquor und der Prognose einer ALS ist statistisch signifikant, aber nicht in jedem Fall auf individuelle Patienten übertragbar. Eine weitere Einschränkung liegt bisher in der Etablierung des NF-L-Biomarkers in der notwendigen Liquor-Diagnostik durch eine Lumbalpunktion. Aufgrund der Aufwendungen und Belastungen der Liquor-Diagnostik ist eine wiederholte Untersuchung im Krankheitsverlauf nur sehr eingeschränkt möglich. Die Forschungsergebnisse von Markus Otto können die Beschränkungen der Liquor-Diagnostik überwinden. Die publizierte Studie zeigt, dass der Nachweis von NF-L im Blut ebenfalls (wie im Liquor) zur Abgrenzung von Differenzialdiagnosen der ALS geeignet ist. Weiterhin konnte ein Zusammenhang zwischen dem Bluttest von NF-L mit der ALS-Prognose hergestellt werden. Die Untersuchungsgruppe mit einer erhöhten NF-L-Serumkonzentration zeigte eine höhere Krankheitsprogression im Vergleich zu Patienten mit geringeren NF-L-Werten. Diese wissenschaftliche Untersuchung ist als Durchbruch für einen ALS-bezogenen Biomarker im Blut zu bewerten. Die Universität Ulm hat zu der Publikation von Markus Otto und Team eine Pressemitteilung verabschiedet (https://idw-online.de/de/news704111).
An der Charité und ausgewählten anderen ALS-Zentren ist seit kurzem die Diagnostik von NF-L im Liquor etabliert. Die Untersuchung wird als Bestandteil der ALS-Diagnostik durchgeführt oder im Einzelfall gesondert veranlasst, wenn eine Diagnosestellung mit klinischen oder elektrophysiologischen Verfahren alleine unsicher ist und ergänzende Parameter (so auch NF-L) zur Diagnosefindung beitragen.
Klinische Umsetzung ab 2019 angestrebt
Der Bluttest zur NF-L wurde durch die vorliegende wissenschaftliche Publikation experimentell etabliert. Die Umsetzung in die klinische „Routine“ ist bisher noch nicht erfolgt. Die Überführung von experimentellen Methoden in Standardverfahren ist mit zeitlichen Ressourcen, Organisationsarbeit und Kosten verbunden. Die Überführung des medizinisch-wissenschaftlichen Verfahrens der NF-L-Messung im Blut in einen Routine-Bluttest ist zeitlich noch nicht genau abzuschätzen. An der Charité streben wir eine Umsetzung im Jahr 2019 an.
In der Bewertung des NF-L-Bluttests ist aus Patientenperspektive (trotz des unzweifelhaften medizinischen Fortschrittes) eine Vorsicht geboten. Der Nachweis von NF-L ist kein „Beweis“ von ALS. Es handelt sich um einen „Mosaikstein“ in einem komplexen Gefüge von Diagnosekriterien (klinischer Befund, zeitlicher Verlauf, bildgebende Befunde, elektrophysiologische Diagnostik und Laborparameter einschließlich NF-L). Dabei ist zu betonen, dass die ALS in erster Linie durch die klinischen Merkmale diagnostiziert wird und der NF-L-Wert nur im Ausnahmefall für die Diagnose einer ALS notwendig ist. Eine ALS-Diagnosestellung alleine durch einen erhöhten NF-L-Wert ist nicht möglich. Auch die Prognoseabschätzung des individuellen ALS-Verlaufes setzt die Berücksichtigung verschiedener Merkmale voraus (Lokalisation und Dynamik der fortschreitenden Paresen; Atemfunktion, Ernährungszustand und weitere klinische Merkmale). Der NF-L-Biomarker kann ein zusätzlicher Parameter in der Prognosebestimmung sein.
Mit der wissenschaftlichen Etablierung einer NF-L-Bestimmung im Blut wurden die wesentlichen Voraussetzungen geschaffen, um in absehbarer Zukunft den NF-L-Bluttest in der klinischen Praxis zu etablieren und damit weitere wesentliche Erfahrungen zu den Möglichkeiten und Grenzen der Methode zu sammeln. Dabei ist davon auszugehen, dass neben der Universität Ulm (an der die grundlegende klinische Forschung zu dieser Methode realisiert wurde) und auch an anderen ALS-Zentren in Deutschland etabliert wird und über bestehende Forschungsnetze (z. Bsp. MND-NET) die Ergebnisse ausgetauscht werden. Über die Fortschritte werden wir gesondert berichten.
