Neuer Nasenabstrichtest zur Diagnose von Asthma-Subtypen bei Kindern

Forscher der Universität Pittsburgh haben einen Nasenabstrichtest für Kinder entwickelt, der einen bestimmten Asthma-Subtyp oder Endotyp diagnostiziert. Dieser nicht-invasive Ansatz könnte Ärzten helfen, Medikamente präziser zu verschreiben und den Weg für die Forschung zu besseren Behandlungen für weniger erforschte Asthmaarten zu ebnen, deren genaue Diagnose bisher schwierig war.

Heute veröffentlicht in JAMADie Ergebnisse basieren auf Daten aus drei unabhängigen US-Studien, die sich auf puertoricanische und afroamerikanische Jugendliche konzentrierten, die häufiger an Asthma erkranken und ein höheres Risiko haben, an der Krankheit zu sterben als ihre nicht-hispanischen weißen Kollegen.

Asthma ist die häufigste chronische Erkrankung im Kindesalter und betrifft überproportional schwarze und puertoricanische Kinder. Daher ist es wichtig, dass wir neue Therapien entwickeln, um diese jungen Patienten besser behandeln zu können. Da es sich bei Asthma um eine äußerst variable Erkrankung mit unterschiedlichen Endotypen handelt, die von unterschiedlichen Immunzellen gesteuert werden und unterschiedlich auf Behandlungen reagieren, ist der erste Schritt zu besseren Therapien eine genaue Diagnose des Endotyps.“

Juan Celedón, MD, Dr.PH, leitender Autor, Professor für Pädiatrie am Pitt und Chefarzt für Lungenmedizin am UPMC Children’s Hospital of Pittsburgh

Traditionell wurde Asthma basierend auf dem Ausmaß der vorhandenen T-Helfer-2-Entzündung in Endotypen eingeteilt, die als T2-hoch oder T2-niedrig bekannt sind. In jüngerer Zeit wurde T2-low in zwei Endotypen aufgeteilt: T17-high, das weniger T-Helfer-2-Entzündung und mehr T-Helfer-17-Entzündung aufweist, und low-low, das niedrige Werte beider Entzündungstypen aufweist.

Die genaue Diagnose des Endotyps umfasst in der Regel eine genetische Analyse einer Lungengewebeprobe, die im Rahmen einer sogenannten Bronchoskopie unter Vollnarkose entnommen wird. Bei Kindern, insbesondere solchen mit leichteren Erkrankungen, ist die Durchführung dieses invasiven Eingriffs weder machbar noch ethisch vertretbar. Daher mussten sich Ärzte auf unvollkommene Instrumente verlassen, darunter Immunmarker im Blut, Lungenfunktion und ob sie Allergien haben oder nicht.

„Mit diesen Tests können wir vermuten, ob ein Kind an einer T2-high-Erkrankung leidet oder nicht“, sagte Celedón. „Aber sie sind nicht 100 % genau und sie können uns nicht sagen, ob ein Kind an einer T17-High- oder Low-Low-Erkrankung leidet. Es gibt keinen klinischen Marker für diese beiden Subtypen. Diese Lücke hat uns motiviert, bessere Ansätze zu entwickeln, um die Genauigkeit zu verbessern.“ Asthma-Endotyp-Diagnose.

Celedón und sein Team, darunter die Erstautoren Molin Yue, MS, ein Pitt-Doktorand, und Kristina Gaietto, MD, MPH, Dozentin für Pädiatrie an der Pitt, sammelten in drei verschiedenen Studien Nasenproben von 459 Jugendlichen. Anschließend analysierten sie die Expression von acht T2- und T17-Signaturgenen.

Wie erwartet ergab die Analyse von Nasenabstrichproben den Endotyp eines Patienten. In allen Studien hatten 23 % bis 29 % der Teilnehmer einen hohen T2-Endotyp, 35 % bis 47 % einen hohen T17-Endotyp und 30 % bis 38 % einen niedrigen/niedrigen Endotyp.

Zur Behandlung von schwerem T2-hohem Asthma gibt es eine leistungsstarke neue Klasse von Medikamenten namens Biologika, die auf die Immunzellen abzielen, die die Krankheit auslösen. Es gibt jedoch keine verfügbaren Asthma-Biologika, die direkt auf T17-High- und Low-Low-Endotypen abzielen.

„Wir haben bessere Behandlungsmöglichkeiten für T2-High-Erkrankungen, teilweise weil bessere Marker die Forschung zu diesem Endotyp vorangetrieben haben“, sagte Celedón. „Aber jetzt, da wir einen einfachen Nasenabstrichtest zur Erkennung anderer Endotypen haben, können wir mit der Entwicklung von Biologika für T17-High- und Low-Low-Erkrankungen beginnen.“

Dieser Schnelltest für den Asthma-Endotyp könnte auch dazu beitragen, andere Bereiche der Asthmaforschung voranzutreiben.

„Eine der Millionen-Dollar-Fragen bei Asthma ist, warum es bei manchen Kindern zu Beginn der Pubertät schlechter wird, bei manchen bleibt es gleich und bei anderen geht es besser. Vor der Pubertät tritt Asthma häufiger bei Jungen auf, aber bei Frauen steigt die Häufigkeit von Asthma Erwachsenenalter“, sagte Celedón. „Hängt das mit dem Endotyp zusammen? Ändert sich der Endotyp im Laufe der Zeit oder als Reaktion auf Behandlungen? Wir wissen es nicht. Aber jetzt, da wir den Endotyp leicht messen können, können wir beginnen, diese Fragen zu beantworten.“

Gustavo Matute-Bello, MD, amtierender Direktor der Abteilung für Lungenkrankheiten am National Heart, Lung, and Blood Institute, einem Teil der National Institutes of Health (NIH), fügte hinzu: „Wir verfügen über Werkzeuge, um zu testen, welche biologischen Signalwege eine wichtige Rolle spielen.“ bei Asthma bei Kindern, insbesondere bei Kindern mit einer unverhältnismäßig hohen Krankheitslast, kann dazu beitragen, unser Ziel zu erreichen, die Asthmaergebnisse zu verbessern. Diese Forschung hat das Potenzial, den Weg für personalisiertere Behandlungen zu ebnen, insbesondere in Minderheitengemeinschaften werden benötigt.“

Weitere Autoren der Studie waren Yueh Ying Han, Ph.D., Franziska J. Rosser, MD, MPH, Zhongli Xu, Christopher Qoyawayma, BSE, Erick Forno, MD, MPH, und Wei Chen, Ph.D., alle Pitt und UPMC; und Edna Acosta-Perez, Ph.D., und Glorisa Canino, Ph.D., beide von der University of Puerto Rico.

Diese Forschung wurde vom NIH unterstützt (HL079966, HL117191, HL150431, HL119952, UL1TR001857, HL129949, K08 HL159333 und HL149693).

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Quellen: