Von Korallen abgeguckt

Prof. Anton Eisenhauer (li.) und Dr. Stefan Kloth entwickelten aus einem Verfahren zur Untersuchung von Korallen die Geomar-Ausgründung „Osteolabs“. Foto: Jan Köster

Kieler Geomar-Meeresforscher entwickeln Test zur Osteoporose-Früherkennung

Kiel. Aus einem Verfahren zur Erforschung von Korallen-Wachstum hat ein Team um Professor Anton Eisenhauer vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel ein Verfahren für die Früherkennung von Osteoporose (Knochenschwund) abgeleitet und es zur Marktreife entwickelt. Erste Studien zeigen, dass diese Methode Osteoporose schon in Frühstadien entdeckt, die mit den bisher gängigen Methoden nicht erkannt werden können. Die Entwickler sind sich sicher: Ihr Verfahren kann erhebliche Bewegung in das gesamte Medizinfeld um die Erkennung, Erforschung, Beobachtung und Behandlung von Osteoporose bringen. Unter dem Namen „Osteolabs“ hat das Geomar eine Firma ausgegründet, die das Verfahren in Form eines Heimtests und einer Arzt-Version auf den Markt bringt. Als Geschäftsführer und Marketing-Profi ist „Lenscare“-Gründer Dr. Stefan Kloth dabei.

Eine Schlüsselrolle beim Aufbau der kalkhaltigen Skelette von Korallen und Menschen spielt das Element Calcium. Calcium existiert in verschiedenen Isotopen, die wegen unterschiedlicher Neutronenzahl im Atomkern unterschiedlich schwer sind, aber trotzdem die gleichen chemischen Eigenschaften haben. Beim Aufbau eines Skeletts werden bevorzugt die leichteren Calcium-Isotope eingebaut, die sich so im Korallenskelett ebenso wie in menschlichen Knochen anreichern. Mit einem extrem genauen Messgerät, einem Massenspektrometer mit den Ausmaßen eines Kleinwagens, können die Kieler Geomar-Forscher solche verschieden schwere Calcium-Atome sortieren, ihre Mengen in einer Probe bestimmen und so auch genau ermitteln, ob Calcium in ein Skelett eingebaut oder aus diesem freigesetzt wird.

In einer Studie mit 100 Frauen konnten Anton Eisenhauer und sein Team beweisen: Was im Meer am Korallenriff funktioniert, klappt sehr präzise auch im menschlichen Körper. In Urin- und Blutproben ermitteln sie das Mengenverhältnis eines bestimmten leichten Calcium-Isotops zu einem bestimmten schwereren Calcium-Isotop. Das leichte Isotop wird beim Knochenaufbau im Knochen angereichert. Beim Abbau von Knochen wird es wieder freigesetzt und seine Konzentration in Blut und Urin steigt. Ab einem Alter von etwa 50 Jahren ist der Verlust von Knochenmasse bis zu einem gewissen Grad normal. Wird der Knochenverlust stärker, ist das wahrscheinlich ein Zeichen für eine beginnende oder schon vorhandene Osteoporose.

Betroffen vom Abbau sind vor allem die Knochenbälkchen, die den Knochen im Inneren in ein System feiner Kammern unterteilen. Bei einer Osteoporose werden die Bälkchen dünner und verschwinden ganz, die gesamte innere Knochenstruktur wird immer löchriger. Dadurch wird der Knochen schließlich so instabil, dass er irgendwann ohne besondere Belastung bricht. Vor allem Frauen jenseits der Wechseljahre sind von Osteoporose betroffen.

Der bisherige „Gold-Standard“ für die Osteoporose-Erkennung ist die Knochendichtemessung mit einem speziellen Röntgenverfahren mit der Bezeichnung DXA. Mit diesem Verfahren haben Professor Eisenhauer und sein Team im Rahmen der Studie ihre Methode verglichen. Das Ergebnis: Ihre Isotopen-Messung entdeckte unter den Probanden alle Osteoporosefälle, die auch DXA entdeckt hatte – und noch einmal so viele Fälle mehr. Denn während DXA erst dann zuverlässige Ergebnisse liefert, wenn schon ein für das Verfahren erkennbarer Knochenschwund eingetreten ist, kann die Osteolabs-Methode ein Missverhältnis von Calcium-Isotopen schon feststellen, wenn noch kein Knochenabbau sichtbar ist. Im Abstand von wenigen Monaten oder auch nur Wochen oder sogar Tagen kann der Osteolabs-Test erneut angewendet werden, um das erste Ergebnis zu überprüfen und den Erfolg einer Behandlung quasi in Echtzeit zu überprüfen.

Das kann DXA nicht: Da Röntgenstrahlung selbst nicht ganz ohne Risiko für den menschlichen Körper ist, wird DXA in der Regel im Abstand von zwei bis vier Jahren angewendet. Selten im Abstand von nur einem Jahr oder sogar noch weniger. Insofern, da ist sich Professor Anton Eisenhauer sicher, ist der Osteolabs-Test eine wertvolle Ergänzung für gängige DXA-Untersuchungen.

In der Praxis schicken Hausärzte oder Privatleute für den Test Urin- und oder Blutproben an das unabhängige klinische Labor Dr. Krause in Kiel, mit dem Osteolabs zusammenarbeitet. Während das Labor die Proben zunächst auf alle üblichen Parameter untersucht, ermittelt Osteolabs in einer anonymisierten Unterprobe das Calciumisotopen-Verhältnis. Ein Arzt im Labor Dr. Krause übernimmt aus der Gesamtheit der Ergebnisse die Erstellung des Befundes, der an den Patienten oder dessen Hausarzt übermittelt wird.

Inzwischen bietet Osteolabs den Test über seine Webseite zum Kauf an. Ab 2020 soll er auch in Apotheken zu haben sein. Bezahlen müssen die meisten das Test-Kit allerdings selbst. Laut Prof. Eisenhauer und Stefan Kloth haben Privatkrankenkassen zwar bereits Bereitschaft zur Übernahme der Kosten signalisiert, vor einer Zulassung für gesetzliche Krankenkassen sind allerdings noch einige Hürden zu überwinden. Unter anderem ist eine weitere Studie mit deutlich mehr Probanden nötig. „Diese Studie ist jetzt eines unserer nächsten Ziele“, sagt Prof. Anton Eisenhauer. kst