Der Genotyp APOEe4 führt unabhängig vom Geschlecht des Patienten zu Stoffwechselveränderungen, so die neue Studie des Center for Innovation in Brain Science.
Eine von der University of Arizona Health Sciences durchgeführte Untersuchung ergab, dass ein bestimmter Genotyp des APOE-Gens, das auch als Alzheimer-Gen bekannt ist, in der Lage ist, Stoffwechselveränderungen stark zu verändern und geschlechtsspezifische Unterschiede zwischen Männern und Frauen mit Alzheimer-Krankheit zu überwinden.
Diese Erkenntnis könnte zu wichtigen Fortschritten bei der Entwicklung maßgeschneiderter Medikamente für die Alzheimer-Krankheit im Spätstadium führen, eine komplizierte neurodegenerative Erkrankung mit zahlreichen fortschreitenden Phasen, einschließlich kognitiver Beeinträchtigungen.
“Eines der faszinierendsten Ergebnisse unserer Studie ist die Identifizierung von Schlüsselfaktoren für Stoffwechselwege, die zwischen Alzheimer-Kranken und kognitiv normalen Personen unterscheiden, wenn die Patientengruppen nach Geschlecht und APOE-Genotyp getrennt werden”, so Rui Chang, PhD, Hauptautor der Studie und Mitglied des University of Arizona Health Sciences Center for Innovation in Brain Science. “Diese patientenspezifischen Stoffwechselziele werden Einblicke in die Entwicklung von Präzisionsbehandlungen für Alzheimer-Patienten bieten, was bisher noch nicht der Fall war.”
“Predictive metabolic networks show sex and APOE genotype-specific metabolic signatures and drivers for precision treatment in Alzheimer’s Disease” (Vorhersagende metabolische Netzwerke zeigen geschlechts- und APOE-Genotyp-spezifische metabolische Signaturen und Treiber für Präzisionsbehandlungen bei der Alzheimer-Krankheit), ein Artikel, der heute in Alzheimer’s and Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association, veröffentlicht.
Das APOE-Gen ist an der Produktion eines Proteins beteiligt, das den Transport von Cholesterin und anderen Formen von Fett im Blutkreislauf unterstützt. Je nach den genauen Genmutationen, die eine Person erhält, gibt es verschiedene Genotypen oder Varianten von APOE. Der Genotyp APOEe4 wird mit einem erhöhten Risiko für die Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht.
Dr. Chang und seine Kollegen verwendeten ein metabolisches Netzwerkmodell in Verbindung mit modernen Methoden des maschinellen Lernens, um eine computergestützte Analyse von 1.517 Blutproben durchzuführen, die im Rahmen der Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative abgegeben wurden.
Sie entdeckten zunächst gemeinsame Stoffwechselmarker für die Alzheimer-Krankheit im Spätstadium. Anschließend teilten sie das Netzwerk in geschlechtsspezifische Cluster ein, um geschlechtsspezifische Stoffwechselveränderungen zu finden, und in genotypische Cluster, um weitere Stoffwechselmarker aufzudecken, die durch den APOEe4-Genotyp verändert werden.
Schließlich kategorisierten sie die Patienten anhand der Überschneidung von Geschlecht und APOEe4-Status und entdeckten, dass der APOEe4-Genotyp in der Lage war, Stoffwechselveränderungen bei Männern und Frauen wesentlich zu beeinflussen und dabei geschlechtsspezifische Unterschiede zu überwinden.
Sie entdeckten auch serumbasierte Stoffwechsel-Biomarker-Panels, die den Krankheitszustand vorhersagen und mit der klinischen kognitiven Leistung in jeder der acht nach Geschlecht und/oder APOEe4-Status stratifizierten Patientenuntergruppen in Verbindung stehen.
Diese einzigartigen patientenspezifischen Stoffwechselpanels decken wichtige metabolische Faktoren der Alzheimer-Krankheit im Spätstadium auf, die für die Entwicklung von Behandlungszielen genutzt werden könnten. Die Ergebnisse haben das Potenzial, die Erforschung von Alzheimer-Medikamenten erheblich zu beschleunigen und gleichzeitig Ergebnismessungen für klinische Studien zu liefern.
“Die Entdeckung von Dr. Chang ist ein wichtiger erster Schritt auf dem Weg zu einer maßgeschneiderten und präzisen Therapie für die Alzheimer-Krankheit“, sagte Dr. Roberta Diaz Brinton, Professorin für Pharmakologie und Leiterin des Center for Innovation in Brain Science. “Durch die Kombination von klinischen kognitiven Tests, Stoffwechselprofilen und einem computergestützten Netzwerkmodell zur Entdeckung zielgerichteter Behandlungen für Patienten bietet diese Forschung einen operativen Weg zur Erreichung dieses Ziels.”
