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News • Proteomik und KI finden relevante Proteine
Vaskulitis: Mit besseren Biomarkern zur maßgeschneiderten Therapie
Eine Kombination von sieben Proteinen im Blut zeigt an, ob die Behandlung einer Vaskulitis erfolgreich war. Berliner Forschende erläutern, wie sie die Biomarker dank Proteomik und KI gefunden haben, die künftig individuellere und schonendere Therapien ermöglichen sollen.
Bei einer Vaskulitis greift das Immunsystem fälschlicherweise die Wände der Blutgefäße an, wodurch sich diese entzünden. Unbehandelt führt die seltene Erkrankung zu schweren Organschäden, zum Beispiel in der Niere und Lunge. Da die nötigen Medikamente die Körperabwehr unterdrücken und starke Nebenwirkungen haben, wollen Ärzt*innen die Therapie jedoch möglichst kurz halten.
Ein Berliner Team aus Forschenden und Medizinern hat daher nach Biomarkern gesucht, die verlässlich anzeigen, ob die Krankheit zum Stillstand gekommen ist. Wie sie mit Proteomik und künstlicher Intelligenz einer spezifischen Kombination von sieben Proteinen im Blutplasma von Patienten auf die Spur gekommen ist, berichtet die Gruppe im Fachblatt „Nature Communications“. Ihre Methode eignet sich prinzipiell auch für andere immunologische und entzündliche Erkrankungen, um diese ebenfalls so präzise und schonend wie möglich zu behandeln.
Solche Multiprotein-Signaturen [...] bilden die Biologie komplexer Erkrankungen sehr viel umfassender ab, als es einzelne Proteinbiomarker tun
Philipp Mertins
„Unsere Studie zeigt, wie fruchtbar die Kooperation zwischen dem Max Delbrück Center, der Charité, dem ECRC und dem BIH inzwischen ist“, sagt Dr. Philipp Mertins, Gruppenleiter der Technologieplattform „Proteomics“, die das Max Delbrück Center und das Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) gemeinsam betreiben. Mertins ist einer von drei Letztautoren der Publikation. Die beiden anderen sind Professor Ralph Kettritz von der Charité – Universitätsmedizin Berlin und vom Experimental and Clinical Research Center (ECRC), einer gemeinsamen Einrichtung der Charité und des Max Delbrück Center, sowie Professorin Sofia Forslund vom ECRC und vom Max Delbrück Center.
„Bisherige Biomarker wie zum Beispiel der Entzündungsmarker CRP zeigen nicht zuverlässig an, ob sich eine Patientin oder ein Patient bereits in Remission befindet oder noch nicht“, erläutert Dr. Uwe Jerke aus dem Team von Kettritz, der einer von drei Erstautoren der Studie ist. „Bei manchen Erkrankten dauert es nur drei Monate, bei anderen vielleicht sechs Monate oder länger, bis man die Medikamente reduzieren kann“, fügt der Nephrologe Kettritz hinzu. Bessere Biomarker zur Therapiesteuerung seien nötig, daher habe das Team die Zusammenarbeit mit anderen Berliner Forschenden gesucht.
„Wir haben zunächst bei mehr als hundert Vaskulitis-Patienten der Charité, von denen etwa die Hälfte in Remission war, sowie bei einer Vergleichsgruppe mit gesunden Menschen die im Blutplasma vorhandenen Proteine identifiziert“, erklärt Dr. Marieluise Kirchner aus dem Team von Mertins, eine weitere Erstautorin. Sie und ihre Kollegen sind, abhängig vom Krankheitsstatus, auf mehrere hundert veränderte Eiweißmoleküle gestoßen.
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„Nun war es meine Aufgabe, aus dieser großen Zahl mithilfe von maschinellem Lernen, einer Form der KI, diejenigen Proteine herauszufischen, die für einen Krankheitsstillstand spezifisch sind“, berichtet Dr. Theda Bartolomaeus, ebenfalls Erstautorin und ehemalige Doktorandin in der Arbeitsgruppe von Forslund, die inzwischen als Postdoc an der Universität Oslo forscht. „Entscheidend war, zunächst sämtliche Proteine, die das Modell in die Irre führen – weil sie zum Beispiel wie CRP nicht spezifisch genug sind – aus den Analysen herauszunehmen.“ Das sei ein längerer Lernprozess gewesen.
Nachdem sie alle potenziellen Störfaktoren berücksichtigt hatten, kamen die Forschenden auf eine charakteristische Kombination von sieben Proteinen, anhand der sie eine Remission sicher erkennen konnten. Ihr Ergebnis haben sie in einer weiteren Gruppe mit rund hundert Patienten aus Prag, von denen Blutplasmaproben und klinische Daten vorlagen, bestätigt. „Fortschritte in der Proteomik und der KI ermöglichen es uns, solche Multiprotein-Signaturen zu entwickeln“, sagt Mertins. „Diese bilden die Biologie komplexer Erkrankungen sehr viel umfassender ab, als es einzelne Proteinbiomarker tun.“
Die kausalen Zusammenhänge zwischen den sieben Proteinen und einer Vaskulitis seien allerdings noch unklar, räumt Jerke ein. „Wir haben bisher auch keinen breit verfügbaren Test“, ergänzt Kettritz. Zunächst müsse man jetzt in Studien mit mehr Teilnehmenden zeigen, wie gut der neue Assay im klinischen Alltag funktioniere – und inwieweit Patient*innen tatsächlich von ihm profitieren.
Quelle: Max Delbrück Center; Text: Anke Brodmerkel
28.08.2026
