Studie am UCL findet zwei mögliche Subtypen der Multiplen Sklerose mit sNfL und MRT

Neue Forschung unter Leitung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am University College London (UCL) deutet darauf hin, dass es möglicherweise zwei klar unterscheidbare Subtypen der Multiplen Sklerose gibt. Sollte sich dieses Ergebnis in weiteren Arbeiten bestätigen, könnte es Ärztinnen und Ärzten dabei helfen, Patientinnen und Patienten gezielter und individueller zu betreuen.

Studie: Bluttests und MRT-Daten im maschinellen Lernen kombiniert

Für die Analyse setzte das Team maschinelles Lernen ein und wertete Datensätze aus Blutuntersuchungen und Hirnscans von 634 Teilnehmenden aus, die in zwei unterschiedlichen klinischen Studien eingeschlossen waren. Solche Modelle werden darauf trainiert, feine Muster zu erkennen, die Menschen leicht übersehen können.

Im Blut wurde nach einem Protein namens Serum-Neurofilament-Leichtkette (sNfL) gesucht. sNfL gilt als etablierter Biomarker für Erkrankungen des Nervensystems – darunter auch die Multiple Sklerose (MS).

Parallel dazu wurden mithilfe von MRT-Aufnahmen Schäden und weitere Veränderungen in verschiedenen Regionen des Gehirns erfasst. Bei MS greift das Immunsystem fälschlicherweise die schützende Hülle um Nervenzellen an; dadurch entstehen Läsionen, die die Signalübertragung zwischen Nervenzellen stören.

Indem Blutwerte und Bildgebung gemeinsam betrachtet wurden, konnte das Modell die Patientinnen und Patienten in getrennte Subtypen einteilen.

Subtypen der Multiplen Sklerose: early-sNfL und late-sNfL

Personen, die dem Subtyp „early-sNfL“ zugeordnet wurden, wiesen früher im Krankheitsverlauf erhöhte sNfL-Spiegel auf. Zudem zeigte sich bei ihnen eine Schädigung des Corpus callosum (Balken), der die linke und rechte Gehirnhälfte miteinander verbindet. Insgesamt wirkte dieser Subtyp aggressiver: Betroffene entwickelten schneller neue Hirnläsionen als andere.

Der zweite Subtyp erhielt die Bezeichnung „late-sNfL“ und schien langsamer voranzuschreiten. Bei diesen Patientinnen und Patienten traten zunächst Schrumpfungen im limbischen Kortex sowie in der tief im Gehirn liegenden grauen Substanz auf. Die sNfL-Konzentration im Blutserum begann bei ihnen erst später anzusteigen.

„Durch den Einsatz eines KI-Modells in Kombination mit einem gut verfügbaren Blutmarker und MRT konnten wir erstmals zwei klare biologische Muster der MS zeigen“, sagt Arman Eshaghi, Neurowissenschaftler am UCL und Mitgründer von Queen Square Analytics, einer an der Forschung beteiligten Ausgründung.

„Das wird Klinikerinnen und Klinikern helfen zu verstehen, wo eine Person auf dem Krankheitsweg steht – und wer möglicherweise engmaschiger überwacht oder früher und gezielt behandelt werden sollte.“

Das Modell wurde zunächst mit Daten von 189 Patientinnen und Patienten mit unterschiedlichen MS-Formen (schubförmig-remittierende oder sekundär progrediente MS) trainiert. Anschliessend testete das Team es an weiteren 445 Personen, bei denen die Erkrankung erst kürzlich diagnostiziert worden war.

sNfL als Biomarker: Nutzen und Grenzen im Zusammenspiel mit MRT

Neurofilamente sind Proteine, die Neuronen im zentralen und peripheren Nervensystem strukturell stützen. Bei gesunden Menschen werden sie vergleichsweise langsam umgesetzt. Kommt es jedoch zu neurodegenerativen Prozessen, werden diese Proteine vermehrt in Körperflüssigkeiten freigesetzt – was sie als Biomarker für Erkrankungen und Störungen des Nervensystems interessant macht.

In Blutserum sind die Unterschiede allerdings relativ gering, wodurch sich sNfL nur schwer für eine eindeutige Diagnose eignet. MRT-Untersuchungen können zwar Muster der Ausbreitung von MS sichtbar machen, liefern jedoch keine Details zu den spezifischen Krankheitsmechanismen.

Die Forschenden argumentieren daher, dass Neurofilamentwerte in Kombination mit weiteren Informationen – etwa aus MRT-Scans – deutlich aussagekräftiger werden.

„Durch die Ergänzung um sNfL, einen etablierten Indikator für neuroaxonale Schädigung, sind wir über die rein strukturelle Momentaufnahme hinausgekommen, die MRT allein liefert“, schliessen die Forschenden.

Derzeit wird MS anhand von Symptomen und dem Verlauf der Erkrankung eingeteilt und behandelt; die zugrunde liegenden Mechanismen bleiben dabei jedoch weitgehend unberücksichtigt. Nach Einschätzung des Teams könnte der kombinierte Ansatz – sofern er in weiteren Studien bestätigt wird – Ärztinnen und Ärzten helfen, passendere Therapien zu empfehlen.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Brain veröffentlicht.