osteomiR-Test – Frakturrisiko bei Osteoporose abschätzen

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Mit dem osteomiR-Test wird Blutserum auf die Konzentration von mikroRNAs gemessen, um das Risiko für einen osteoporotischen Knochenbruch zu prognostizieren.

Der osteomiR-Test ist ein personalisiertes prognostisches Verfahren für das Frakturrisiko, um das persönliche Risiko der betroffenen Person für das Auftreten eines osteoporotischen Knochenbruchs vorausgesagen zu können. Der osteomiR-Test kann rasch und flächendeckend einer großen Zahl an möglicherweise erkrankten Personen verfügbar gemacht werden. Statt die Patientin oder auch den Patienten wie beispielsweise bei der Knochendichtemessung oder anderen bildgebenden Methoden persönlich untersuchen zu müssen, wird beim osteomiR-Test lediglich die Blutprobe im Labor untersucht und der Befund Arzt und Patient digital übermittelt, was ein zusätzlicher Vorteil bei nicht-mobilen oder an entlegenen Orten lebenden Personen ist.

 

Frakturrisiko-Prognose als Entscheidungsgrundlage für Vorbeugung und Behandlung der Osteoporose

Osteoporose führt schleichend zu einem stark erhöhten Risiko für nicht-traumatische Frakturen, die beispielsweise nur durch einen Sturz ohne starke Energieeinwirkung auftreten. Diese osteoporotischen Frakturen sind für die Betroffenen eine große Belastung in Form von Immobilität und Morbidität und höherem Sterblichkeitsrisiko. Obwohl medikamentöse und und nicht-pharmazeutische Strategien das Frakturrisiko um bis zu 80% senken können, steigt die Anzahl osteoporotischer Frakturen und somit auch der Kosten für die Gesundheitssystem stark an, wie eine aktuelle Studie aus England zeigt.

Osteoporose verläuft zum überwiegenden Teil asymptomatisch, d.h. die betroffenen Personen zeigen kaum Symptome wie z.B. Schmerzen, die auf die Erkrankung hinweisen könnten. Viele Betroffenen wissen nicht, dass sie erkrankt sind. Daher bedarf es einer Personalisierung der Diagnose und Prognose des Frakturrisikos unter möglichst vollständiger Berücksichtigung verschiedener Risikofaktoren. Da Osteoporose-Diagnose und Frakturrisiko-Prognose die Entscheidungsgrundlagen für präventive therapeutische Maßnahmen und Behandlungsmanagement bieten, sollte ein „populations-basiertes Screening“ in einer bestimmten Altersgruppe erreicht werden. Die verfügbaren bildgebenden diagnostischen Verfahren wie Knochendichtemessungen erschweren allerdings ein dezentrales und flächendeckendes Screening.

 

 

Wie der osteomiR-Test funktioniert

Der osteomiR-Test ist blut-basiert. Dabei wird eine Blutprobe im Labor analysiert, um die Konzentration von mehreren RNA-(Ribonukleinsäure)Molekülen im Blutserum zu messen. Es handelt sich dabei um sehr kurze RNAs, sogenannte mikroRNAs, welche die Genaktivität regulieren und somit die Übersetzung von genetischer Information in Proteine steuern. Von den mehr als 2.000 bekannten mikroRNAs sind bestimmte mikroRNAs für die Regulierung des Knochenstoffwechsels, der Muskelbildung oder die Bildung von Botenstoffen für Entzündungen verantwortlich (osteomiR s). Publizierte Daten weisen darauf hin, dass die Konzentration dieser mikroRNAs sich im Zuge fortschreitender Osteoporose verändert und somit Aufschluss über die Krankheit und den weiteren Verlauf geben kann. Hier konnten 10 mikroRNAs identifiziert werden, anhand derer nicht nur an Osteoporose erkrankte Menschen von gesunden unterschieden werden können, sondern auch eine genaue Aussage über das 3-Jahres-Risiko für Frakturen getroffen werden kann.

Im Kern des osteomiR-Test steckt also ein Algorithmus, der die Information über die Konzentration von RNA-Molekülen im Blut eines Menschen einliest und in einen Risikofaktor übersetzt.  Die Tatsache, dass dieser Risikofaktor auf mehreren einzelnen Faktoren (mikroRNAs) beruht, welche verschiedene Krankheitsprozesse und Organfunktionen reflektieren, erklärt, warum dieses Verfahren der Knochendichtemessung oder Mikrostrukturanalysen überlegen ist, wie wir in einer prospektiven Studie beobachtet haben. Somit könnte der osteomiR-Test eine Trendwende von bildgebenden zu molekularbiologischen Verfahren für die Diagnose und Prognose von Osteoporose und eine Abkehr von der Analyse einzelner Risikofaktoren hin zur personalisierten Diagnostik bedeuten.

Literatur:

[1] Harvey N, Dennison E, Cooper C. Osteoporosis: impact on health and economics. Nat Rev Rheumatol 2010;6:99–105. doi:10.1038/nrrheum.2009.260.

[2] https://www.statistik.at/web_de/statistiken/menschen_und_gesellschaft/gesundheit/krebserkrankungen/index.html

[3] Aspray TJ. Fragility fracture: recent developments in risk assessment. Ther Adv Musculoskelet Dis 2015;7:17–25. doi:10.1177/1759720X14564562.

[4] „More than half of older women who sustain a fragility fracture do not have osteoporosis by World Health Organization (WHO) bone mineral density (BMD) criteria.”

[5] Hackl M, Heilmeier U, Weilner S, Grillari J. Circulating microRNAs as novel biomarkers for bone diseases – Complex signatures for multifactorial diseases? Mol Cell Endocrinol 2016;432:83–95. doi:10.1016/j.mce.2015.10.015.

[6] Walter E, Dellago H, Grillari J, Dimai HP, Hackl M. Cost-utility analysis of fracture risk assessment using microRNAs compared with standard tools and no monitoring in the Austrian female population. Bone 2018;108:44–54. doi:10.1016/j.bone.2017.12.017.


Quelle: Summary »Neue Wege in der Osteoporose-Diagnostik« von Dr. Matthias Hackl, Geschäftsführer TAmiRNA GmbH, »Amgen.Press.Academy.« Wien, Oktober 2018


Derzeit arbeitet die TAmiRNA GmbH an der Herstellung eines für die Massenfertigung geeigneten Prototyps des osteomiR-Tests (osteomiR™). Zusätzlich werden in Zusammenarbeit mit Forschern des Ludwig Boltzmann Instituts für Experimentelle und Klinische Traumatologie, des Ludwig Boltzmann Instituts für Osteologie, und der Medizinischen Universität Wien die biologischen Funktionen und Wirkmechanismen der osteomiR s untersucht, unter anderem mit dem Ziel, neue Wirkstoffkandidaten zu identifizieren.

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