Myo-inositol -ein neuer Biomarker für Multiple Sklerose

Magnetresonanztomografie (MRT) ist zu einem wichtigen Werkzeug für die Beurteilung von Patienten mit Multipler Sklerose (MS) geworden, welches in der Diagnose und Kontrolle eingesetzt wird, aber auch um die Mechanismen der Entstehung und Fortschreiten von MS zu untersuchen. Andererseits ist das klinisch etablierte MRT nicht in der Lage den Schweregrad oder die Natur vieler klinischer Anzeichen und Symptome zufriedenstellen zu erklären. Wir haben kürzlich eine neue spektroskopische MRT Methode entwickelt, welche zum ersten Mal eine hochaufgelöste Bildgebung des chemischen Stoffes myo-Inositol (mIns) im Gehirn erlaubt hat. Erste Pilotdaten von MS Patienten zeigen, dass mIns Bildgebung ein idealer Bildgebungs-Biomarker für Mikrogliaaktivierung (Entzündung) sein könnte, was bereits im Frühstadium von MS hochrelevant wäre. Wir vermuten, dass: (a) erhöhte mIns Konzentration primär ein Marker für Mikrogliaaktivierung ist; (b) lokal erhöhtes mIns eine genauere und frühere MS Diagnose erlaubt; (c) mIns Erhöhung MS Fortschreiten vorhersagen kann; (d) erfolgreiche Behandlung zu einer mIns Erhöhung führt; und (e) eine neue Technik, welche Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) genannt wird, dieBildgebung von mIns weiter verbessern wird. In diesem Projekt werden wir: (a) mIns Level und andere MRT und klinische Messparameter über die Zeit in drei MS Patientengruppen und einer vergleichbaren Kontrollgruppe beobachten, um den diagnostischen und den prognostischen Wert der mIns Bildgebung zu klären; (b) den Ursprung der mIns Erhöhung durch Korrelation mit der Histologie untersuchen; und (c) eine weiter verbesserte MRT Technik für mIns Bildgebung entwickeln und validieren. Diese neue mIns-sensitive MRT-Methode könnte Zugang zu einem mächtigen Bildgebungs-Biomarker für zukünftige wissenschaftliche Studien und klinische Anwendung erlauben. Dies könnte letztendlich für die Auswahl der Patienten, weche von teuren und potentiell schädlichen Behandlungen profitieren, hilfreich sein.

In dieser Studie haben wir die spektroskopische Magnetresonanztomographie (MRSI) als bildgebendes Instrument zur Längsschnittüberwachung der metabolischen Veränderungen im Gehirn von Multiple-Sklerose-Patienten über mehr als fünf Jahre evaluiert. Wir haben uns speziell auf zwei Hauptmetaboliten konzentriert, nämlich Myo-Inositol als vorläufigen Marker für Neuroinflammation und N-Acetylaspartat als Marker für neuronale Integrität/Verlust. In diesem Projekt haben wir diese Biomarker auch mit klinisch etablierten Alternativen und modernsten MR-Bildgebungsverfahren wie der eisensensitiven MRT verglichen, die in der Lage ist, Eisenablagerungen in der Peripherie einiger, aber nicht aller MS-Läsionen sichtbar zu machen . Da MRSI jedoch in Bezug auf seine räumliche Auflösung begrenzt ist, haben wir parallel eine alternative Methode entwickelt, um ähnliche metabolische Informationen bereitzustellen, jedoch unter Verwendung einer Technik namens Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST). Tatsächlich stellte sich heraus, dass CEST eine überlegene räumliche Auflösung lieferte, aber weniger robust und spezifisch für die von MRSI bereitgestellten Biomarker war. Der Vergleich all dieser multiparametrischen MRT-Daten mit der klinischen Entwicklung im Laufe der Zeit hat wertvolle Einblicke in die Entwicklung von MS-Läsionen gebracht, was möglicherweise zu verbesserten prognostischen Markern für die Krankheitsentwicklung und die Überwachung der Behandlung führt.