Bewertung des therapeutischen Ansprechens bei spinaler Muskelatrophie mittels multispektraler optoakustischer Tomographie (MSOT) und Magnetresonanztomographie (MRT)

SMA ist eine autosomal-rezessive Erkrankung, die durch fortschreitende Muskelschwäche und Atrophie mit einer Inzidenz von 1/10.000 gekennzeichnet ist. Der Zustand wird durch eine homozygote Deletion oder Mutation im Survival Moto Neuron 1 (SMN1) verursacht, was zu einer verminderten Expression des Survival Moto Neuron (SMN)-Proteins führt. Dies führt zur Degeneration von Motoneuronen im Rückenmark und Hirnstamm. Ein nahe gelegenes verwandtes Gen, Survival Moto Neuron 2 (SMN2), könnte den Verlust von SMN1 teilweise kompensieren. Personen mit einer höheren Kopienzahl von SMN2 haben im Allgemeinen einen milderen Phänotyp. Neue Therapieansätze, z.B. Nusinersen (Spinraza©), ein Antisense-Oligonukleotid-Medikament, das das Prä-Messenger-RNA-Spleißen des Survival-Motoneuron-2-Gens (SMN2) moduliert, versprechen, der ehemals unheilbaren Krankheit zu helfen. Den meisten klinischen Studien fehlen jedoch andere primäre Endpunkte als klinische Tests. Vorarbeiten zeigen, dass neue Verfahren wie die multispektrale optoakustische Tomographie (MSOT) und die Magnetresonanztomographie (MRT) Gewebeveränderungen sehr sensitiv erfassen. Die multispektrale optoakustische Tomographie (MSOT) ist in der Lage, die Verteilung von endogenen Absorbern sichtbar zu machen, indem sie eine laserinduzierte thermoelastische Ausdehnung initiiert und die resultierenden Druckwellen detektiert. Diese bildgebende Technik ermöglicht den markierungsfreien Nachweis und die Quantifizierung verschiedener endogener Chromophore. Neben dieser Technologie hat sich die MRT-Bildgebung auf dem Gebiet der Muskelerkrankungen weiterentwickelt, wobei die 23Na-MRT das erste Beispiel ist. Mit beiden Methoden lässt sich die molekulare Zusammensetzung des Muskelgewebes gleichzeitig nicht-invasiv und quantitativ bestimmen. In dieser ersten Pilotstudie an Patienten mit SMA werden die Forscher nun prüfen, ob die Unterschiede in der Muskelzusammensetzung von SMA-Patienten mit oder ohne Therapie quantifiziert werden können und ob sie gleichzeitig als Marker während der Therapie mit Nusinersen (Spinraza©) verwendet werden können. Im Idealfall können sich beide Techniken ergänzen oder gegenseitig validieren. Daraus könnte in Zukunft eine völlig neue, nicht-invasive Methode zur Bewertung körpereigener Biomarker für das Therapieansprechen entstehen.