Mikrobiota-Fingerabdruck ermöglicht Diagnose von IgG4-Erkrankungen
Forschende des DRFZ, der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der TU Berlin haben bei Patient:innen mit IgG4-assoziierter Erkrankung eine charakteristische intestinale Mikrobiota-Signatur identifiziert. Mithilfe von Einzelzellanalyse und maschinellem Lernen lässt sich die Erkrankung über eine nicht-invasive Stuhlprobe mit großer Genauigkeit erkennen. Die Ergebnisse liefern damit einen wichtigen Machbarkeitsnachweis für neue ergänzende Diagnoseverfahren, die eine frühere Erkennung ermöglichen und potenzielle Organschäden verringern könnten. Die Ergebnisse wurden im Journal eBioMedicine veröffentlicht.
Die IgG4-assoziierte Erkrankung (IgG4-RD) ist eine seltene, chronisch-entzündliche Systemerkrankung, bei der Organe wie Bauchspeicheldrüse, Speicheldrüsen, Gallengänge und Nieren betroffen sein können. Da das Krankheitsbild viele andere Erkrankungen imitiert, weisen die meisten Patienten zum Zeitpunkt der Diagnose bereits bleibende Organschäden auf.
Die Teams um PD Dr. Tobias Alexander (DRFZ und Charité) und Prof. Dr. Hyun-Dong Chang (DRFZ und TU Berlin) verglichen Stuhlproben von IgG4-RD-Patient:innen und gesunden Kontrollpersonen mit zwei komplementären Methoden: der etablierten 16S-rRNA-Gensequenzierung zur Bestimmung der taxonomischen bakteriellen Zusammensetzung sowie der am DRFZ entwickelten Einzelzell-Durchflusszytometrie zur Untersuchung bakterieller Oberflächeneigenschaften.
Basierend auf den phänotypischen Mikrobiota-Merkmalen (Mikrobiota-Fingerabdruck) konnten IgG4-RD Patient:innen mit 80-90% Sicherheit klassifiziert werden. Eine Klassifizierung anhand der taxonomischen Zusammensetzung konnte mit einer Wahrscheinlichkeit von unter 60% nicht validiert werden.
Diese Studie liefert den Machbarkeitsnachweis, dass ein Mikrobiota-Fingerabdruck IgG4-bedingte Erkrankungen mit beachtlicher Genauigkeit anhand einer nicht-invasiven Stuhlprobe klassifizieren kann. Obwohl die Gewebebiopsie diagnostischer Goldstandard bleibt, ebnen diese Ergebnisse den Weg für ergänzende Werkzeuge, die die Diagnose beschleunigen und Organschäden verringern könnten.
Diese Studie wurde durch die Rolf M. Schwiete Stiftung, dem EFRE-Project BacFlow (1.6/01), die DFG und dem IMI2 Joint Undertaking (3TR, Förderkennzeichen 831434) gefördert.
