Einfach erklärt
Ein Medikament könnte bei manchen gesunden Menschen die Durchblutung des Gehirns verändern. In einer kleinen, kurzen Untersuchung zeigte sich dieser Effekt bei Menschen mit einer bestimmten Erbanlage, die das Alzheimer-Risiko erhöht; besonders deutlich war er bei Frauen. Ob das Medikament vor Alzheimer schützt oder das Gedächtnis erhält, weiß man deshalb noch nicht.
Ein frühes Signal, lange bevor das Gedächtnis nachlässt
Bei manchen Menschen mit erhöhtem Alzheimer-Risiko könnten sich im Gehirn bereits Jahre vor den ersten Gedächtnisproblemen unauffällige Veränderungen abspielen. Ein möglicher Hinweis darauf ist eine geringere Durchblutung bestimmter Hirnregionen. Deshalb untersuchen Forschende die Durchblutung des Gehirns als möglichen Ansatzpunkt für frühe Maßnahmen – und nicht nur als Veränderung, die erst im Verlauf der Krankheit auftritt. In diesem Zusammenhang testete ein Forschungsteam das Medikament Rapamycin an gesunden Erwachsenen. Dabei zeigte sich, dass sich die Durchblutung je nach genetischer Ausstattung der Teilnehmenden unterschiedlich veränderte.
Eine frühe Veränderung vor den Gedächtnisproblemen
Im Mittelpunkt der Untersuchung steht eine Genvariante namens APOE4. Sie geht mit einem deutlich höheren Risiko einher, im späteren Leben an Alzheimer zu erkranken. Wer diese Variante trägt, wird deshalb nicht zwangsläufig krank. Sie ist jedoch einer der Faktoren, die Forschende berücksichtigen, wenn sie Unterschiede im Erkrankungsrisiko untersuchen. Das ist auch deshalb wichtig, weil Veränderungen im Gehirn womöglich schon einsetzen, bevor die betroffene Person oder ihr Umfeld Schwierigkeiten beim Erinnern bemerkt.
Forschungsarbeiten von Ai-Ling Lin, Professorin an der School of Medicine der University of Missouri und Wissenschaftlerin im Roy Blunt NextGen Precision Health Building, deuten darauf hin, dass bei APOE4-Trägerinnen und -Trägern die Durchblutung bestimmter Hirnregionen bereits Jahre vor auffälligen Gedächtnisproblemen abnehmen kann. Ihr Team möchte deshalb besser verstehen, was in dieser frühen Phase im Gehirn geschieht und ob sich diese Veränderungen beeinflussen lassen, bevor sich Symptome entwickeln.
Die Durchblutung ist wichtig, weil das Blut die Gewebe im Körper mit den Stoffen versorgt, die sie zum Funktionieren brauchen. Auch das Gehirn ist auf eine stetige Versorgung über seine Blutgefäße angewiesen. Eine Veränderung der Durchblutung ist jedoch keine Alzheimer-Diagnose. Und selbst wenn sich dieser Messwert verbessert, beweist das allein nicht, dass die Krankheit verhindert wird. Die Durchblutung ist ein messbarer Hinweis, der zu weiteren Fragen und Studien führen kann. Sie ersetzt aber weder Gedächtnistests noch eine langfristige Beobachtung der Gehirngesundheit.
Warum wurde Rapamycin ausgewählt?
Rapamycin wird in der Medizin eingesetzt, um die Abstoßung transplantierter Organe zu verhindern; außerdem kommt es bei einigen seltenen Erkrankungen zum Einsatz. In den vergangenen Jahren ist das Medikament auch in der Forschung stärker in den Blick gerückt, weil es möglicherweise Prozesse beeinflusst, die mit dem Altern und dem Schutz des Gehirns zusammenhängen. Dass Rapamycin bereits für bestimmte medizinische Zwecke verwendet wird, bedeutet jedoch nicht, dass Nutzen oder Sicherheit für diesen neuen Einsatz belegt sind. Jede Anwendung braucht eigene, passende Nachweise – besonders dann, wenn das Medikament Menschen gegeben werden soll, die nicht an der betreffenden Krankheit leiden.
Bevor Lin an die University of Missouri wechselte, führte sie Versuche mit Mäusen durch, die APOE4 trugen. Ihre früheren Arbeiten legten nahe, dass Rapamycin bei diesen Tieren einige Anzeichen der Hirnalterung verlangsamte und die Durchblutung des Gehirns erhöhte. Daraus ergab sich eine neue Frage: Lässt sich ein ähnlicher Effekt auch bei Menschen beobachten, die eine genetische Variante mit erhöhtem Alzheimer-Risiko tragen, aber nicht erkrankt sind?
Versuche an Tieren allein können diese Frage nicht beantworten. Ergebnisse bei Mäusen belegen nicht, dass ein Medikament beim Menschen genauso wirkt. Deshalb untersuchte das Team in einem ersten Versuch gesunde Erwachsene mittleren Alters und wertete die Ergebnisse danach aus, ob die Teilnehmenden APOE4 trugen. Ziel war es, die Reaktion von Körper und Gehirn in dieser Lebensphase zu beobachten – nicht, eine bewährte Behandlung vorzustellen oder eine Methode zur Vorbeugung von Demenz anzukündigen.
Vier Wochen zeigen Unterschiede zwischen den Gruppen
An der Studie nahmen gesunde Menschen im Alter von 45 bis 65 Jahren teil. Einige trugen APOE4, andere nicht. Alle erhielten vier Wochen lang täglich eine niedrige Dosis Rapamycin. Die hier veröffentlichten Angaben nennen weder die Zahl der Teilnehmenden noch die genaue Dosis. Deshalb wäre es nicht angemessen, eine Zahl zu vermuten oder die Größe der Stichprobe genauer zu beschreiben, als es die Bezeichnung als vorläufige Untersuchung erlaubt.
Nach der Einnahme des Medikaments stellten die Forschenden bei den APOE4-Trägerinnen und -Trägern eine bessere Durchblutung des Gehirns fest. Bei den Teilnehmenden ohne diese Genvariante zeigte sich derselbe Effekt nicht. Das wirft die Frage auf, ob die genetischen Merkmale eines Menschen beeinflussen, wie sein Gehirn auf das Medikament reagiert – und ob die Wirkung deshalb von Mensch zu Mensch unterschiedlich ausfällt. Bislang handelt es sich aber um eine Beobachtung bei einer bestimmten Gruppe über einen kurzen Zeitraum. Sie sagt nicht voraus, was bei einer längeren Einnahme geschieht.
Die veröffentlichte Arbeit ist eine vorläufige Studie mit einer einzigen Gruppe. Solche Untersuchungen können erste Hinweise liefern und dabei helfen, die nächsten Forschungsfragen zu entwickeln. Für sich genommen beweisen sie aber weder, dass das Medikament jede beobachtete Veränderung verursacht hat, noch, dass die Wirkung anhält. Wichtig ist außerdem, eine Veränderung der Durchblutung von klinischen Ergebnissen zu unterscheiden – etwa davon, ob das Gedächtnis erhalten bleibt oder eine Alzheimer-Diagnose hinausgezögert wird. Die Studie hat keines dieser beiden Ergebnisse nachgewiesen.
Bei Frauen mit der Genvariante war der Effekt am stärksten
Als das Team die Ergebnisse nach Geschlecht aufschlüsselte, zeigte sich ein weiteres Signal: Frauen mit APOE4 verzeichneten nach der Einnahme von Rapamycin die stärkste Verbesserung der Durchblutung. Dieser Befund fällt auch deshalb auf, weil laut der in der Studie genannten Zahl rund zwei Drittel der Menschen mit Alzheimer Frauen sind. Die Unterschiede erklären jedoch nicht allein, warum Frauen so häufig von der Krankheit betroffen sind. Ebenso wenig belegen sie, dass das Medikament das Erkrankungsrisiko von Frauen senkt.
Lin zufolge regen die Ergebnisse dazu an, über Präzisionsmedizin nachzudenken. Dabei geht es darum, Merkmale zu finden, anhand derer sich erkennen lässt, wer von einer bestimmten Behandlung möglicherweise stärker profitiert. Statt anzunehmen, dass ein Medikament bei allen Menschen gleich wirkt, könnten künftige Studien beispielsweise Gene und Geschlecht berücksichtigen und anschließend prüfen, ob diese Faktoren die unterschiedliche Reaktion tatsächlich vorhersagen. In dieser Untersuchung ist der Befund bei Frauen allerdings zunächst nur eine Beobachtung, die überprüft werden muss. Er ist weder eine Behandlungsempfehlung noch eine Regel, die für alle Frauen mit APOE4 gilt.
Um solche Unterschiede zu verstehen, braucht es Studien mit ausreichend großen Gruppen, die Vergleiche ermöglichen, die Teilnehmenden länger beobachten und mehr als einen Messwert erfassen. Eine bessere Durchblutung könnte biologisch bedeutsam sein. Entscheidend ist aber, ob sie mit einer anhaltenden Verbesserung der Gehirnfunktionen oder einem geringeren Erkrankungsrisiko einhergeht. Die vorliegende Untersuchung beantwortet diese Frage nicht und zeigt auch nicht, wie groß ein möglicher Nutzen wäre oder wie lange er anhalten könnte.
Was die Studie misst – und was sie offenlässt
Dem Titel der Forschungsarbeit zufolge untersuchte das Team neben der Durchblutung auch Stoffwechsel- und Entzündungsmarker sowie das Mikrobiom – also die Gemeinschaft von Mikroorganismen, die im Körper leben. Die verfügbaren Angaben zu den Ergebnissen enthalten jedoch keine Zahlen zu diesen Messwerten und beschreiben auch nicht, in welche Richtung sie sich verändert haben. Daher lassen sich daraus keine eigenständigen Schlussfolgerungen ziehen. Am klarsten beschrieben ist die unterschiedliche Veränderung der Gehirndurchblutung nach vier Wochen bei Menschen mit und ohne APOE4.
Die Studie prüfte außerdem nicht, ob die Teilnehmenden ihr Gedächtnis besser bewahrten, und beobachtete auch nicht über mehrere Jahre hinweg, ob sie an Alzheimer erkrankten. Sie zeigte ebenso wenig, dass Rapamycin die Alterung des menschlichen Gehirns auf dieselbe Weise verlangsamt, wie es frühere Versuche mit Mäusen nahegelegt hatten. Genauer gesagt untersuchte sie die kurzfristige Reaktion gesunder Menschen und lieferte ein erstes Ergebnis, das bei der Planung aussagekräftigerer Studien helfen kann.
Diese Unterscheidung ist wichtig, wenn man Nachrichten über vielversprechende Medikamente liest. Ein biologischer Messwert ist oft nur ein Glied in einer langen Kette, die von einer Veränderung im Körper bis zu einem spürbaren Effekt im Alltag reicht. Eine bessere Durchblutung bedeutet nicht automatisch, dass Nervenzellen geschützt werden, das Gedächtnis besser wird oder das Erkrankungsrisiko sinkt. Um solche Zusammenhänge nachzuweisen, braucht es eigens dafür angelegte Studien, eine ausreichend lange Beobachtung und direkte Messungen der Ergebnisse, die für Erkrankte wichtig sind.
Von einem ersten Hinweis zu größeren Behandlungsfragen
Lin arbeitet am Roy Blunt NextGen Precision Health Building der University of Missouri in einem Umfeld, in dem Forschende und medizinische Fachleute zusammenarbeiten. Außerdem ist sie Professorin am College of Arts and Sciences der Universität. Die Zusammenarbeit soll dazu beitragen, Erkenntnisse aus dem Labor in Studien am Menschen weiterzuentwickeln. Bis aus einer ersten Untersuchung eine mögliche Behandlung wird, sind jedoch weitere Schritte nötig: Zunächst muss sich der Befund wiederholen und bestätigen lassen. Danach müssen Sicherheit, Dosis und Dauer der Anwendung geprüft werden. Schließlich ist zu untersuchen, ob sich die Gesundheit des Gehirns tatsächlich messbar verbessert.
Künftige Studien müssen unter anderem klären: Hält die bessere Durchblutung auch nach den vier Wochen an? Zeigt sich der Effekt bei größeren und vielfältigeren Gruppen ebenfalls? Bestätigt sich der Unterschied zwischen Menschen mit und ohne APOE4 sowie zwischen Frauen und Männern? Außerdem muss genau untersucht werden, ob Veränderungen der Durchblutung mit Unterschieden im Gedächtnis oder in Krankheitsmarkern im Laufe der Zeit einhergehen. Diese offenen Fragen schmälern den Wert des ersten Ergebnisses nicht. Sie machen vielmehr deutlich, wie weit ein vielversprechender Hinweis noch von einer verlässlichen Behandlungsaussage entfernt ist.
Die Studie erschien im Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. Ihr Titel besagt, dass Rapamycin bei gesunden Menschen mittleren Alters mit APOE4 die Gehirndurchblutung erhöhte und Stoffwechsel- und Entzündungsmarker sowie Profile des Mikrobioms veränderte. Es handelte sich um eine vorläufige Studie mit einer einzigen Gruppe. Der Titel gibt wieder, welche Aspekte das Forschungsteam untersuchte. Am vorsichtigsten lässt sich aus den beschriebenen Ergebnissen jedoch ableiten, dass bei den APOE4-Trägerinnen und -Trägern eine bessere Durchblutung beobachtet wurde – besonders deutlich bei den Frauen.
Fazit
Die Untersuchung zu Rapamycin liefert einen neuen Hinweis für die Forschung zu Veränderungen, die möglicherweise auftreten, bevor sich Alzheimer-Symptome bemerkbar machen. Bei gesunden Erwachsenen im Alter von 45 bis 65 Jahren war die vierwöchige Einnahme einer niedrigen täglichen Dosis mit einer besseren Gehirndurchblutung bei den APOE4-Trägerinnen und -Trägern verbunden. Am stärksten fiel die Veränderung bei den Frauen mit dieser Genvariante aus. Die Studie belegt jedoch weder, dass das Medikament Alzheimer verhindert, noch, dass es das Gedächtnis schützt; auch über langfristige Wirkungen sagt sie nichts aus. Die Ergebnisse sind daher ein Ausgangspunkt für größere Studien – aber keine Grundlage dafür, Rapamycin ohne weitere Nachweise zu diesem Zweck einzunehmen.