Von Hanna Webster, Pittsburgh Post-Gazette
Asthma betrifft allein in den USA Millionen von Kindern und kann besonders problematisch bei der genauen Diagnose sein, sodass die meisten Kinder keine Behandlungen erhalten, die auf ihren Subtyp der Erkrankung abzielen.
Mithilfe eines neuen, nicht-invasiven Nasenabstrichtests haben Forscher der Universität Pittsburgh erstmals mehrere Asthma-Subtypen bei Kindern mit dieser Erkrankung nachgewiesen, die zuvor nur durch ein invasives Verfahren namens Bronchoskopie erkannt werden konnten.
Die Studie des Teams, die am 2. Januar im Journal of the American Medical Association veröffentlicht wurde, ist auch die erste, die mithilfe des Nasenabstrichtests Gene identifiziert, die an den verschiedenen Asthma-Subtypen beteiligt sind.
„Asthma ist die häufigste chronische Atemwegserkrankung bei Kindern auf der ganzen Welt“, sagte Juan Celedón, Professor für Pädiatrie am Pitt, Abteilungsleiter für Lungenmedizin am UPMC Children’s Hospital of Pittsburgh und leitender Autor des Artikels. „In den USA sind 6 Millionen Kinder davon betroffen, und obwohl Kinder aller Rassen und Ethnien davon betroffen sind, sind Puertoricaner und Schwarze am stärksten betroffen – nicht nur im Hinblick auf die Häufigkeit von Asthma, sondern auch im Hinblick auf die Schwere der Krankheit.“ .“
Dies trifft auf Allegheny County zu. Ein Gesundheitsbewertungsbericht des Landkreises aus dem Jahr 2022 ergab, dass schwarze Kinder im Alter von 5 bis 17 Jahren im Jahr 2020 sechsmal häufiger an Asthma litten als weiße Kinder.
Die Ergebnisse geben Hinweise darauf, warum manche Menschen nicht auf die Behandlung ansprechen.
Asthma- und Allergie-Biologika sind zu beliebten Ansätzen geworden, da sie im Gegensatz zum allgemeinen Ansatz eines Inhalators gezielt auf bestimmte Entzündungswege abzielen können. Aber die Behandlungen wirken nicht bei jedem. Die Forscher möchten die Ergebnisse der Studie erweitern, um Behandlungen auf andere Asthmapatienten zuzuschneiden, ähnlich wie die Behandlung von Brustkrebs auf der Grundlage von Subtypen, einschließlich dreifach negativem und HER2-positivem Brustkrebs, personalisiert wurde.
Der erste Schritt bei der Identifizierung der Ursachen bestimmter Krankheiten und der Entwicklung von Behandlungen für sie bestehe laut Celedón darin, Patienten auszuwählen, die untersucht werden könnten und die davon profitieren könnten.
Daher untersuchten die Forscher drei verschiedene Kohorten von 460 Kindern im Alter von 9 bis 20 Jahren – darunter auch Kinder aus Pittsburgh – und strichen deren Nasen auf DNA ab. Anschließend sequenzierten sie die Gene, um herauszufinden, welche Art von Asthma jeder hatte. Da die Krankheit die puertoricanische und schwarze Bevölkerung stärker betrifft, stellten sie die meisten Kohorten.
Die Nasenabstrichtechnik ist eine willkommene Alternative zur Bronchoskopie, einem Verfahren, bei dem der Patient sediert und Lungengewebeproben entnommen werden. Es ist teuer, aufwändig und nicht für Kinder oder Menschen mit leichtem bis mittelschwerem Asthma zu empfehlen, das die Mehrzahl der Asthmafälle ausmacht.
„Bei einer leichten bis mittelschweren Erkrankung wird man auf keinen Fall eine Bronchoskopie durchführen können“, sagte Celedón, der auch Professor für Medizin, Epidemiologie und Humangenetik an der Pitt University ist. „Echtes schweres Asthma bei Kindern ist sehr selten – Schätzungen zufolge leiden höchstens 5 % der Kinder an echtem schwerem Asthma. Kinder haben möglicherweise schlecht kontrolliertes Asthma, was sehr häufig vorkommt … aber die überwiegende Mehrheit der Kinder hat leichtes bis mittelschweres Asthma.“
Anhand dieser Nasenabstrichproben untersuchten die Forscher Gene, die mit T-Zellen umgehen, die an der Immunantwort und Entzündung des Körpers beteiligt sind.
Experten wissen bereits von zwei Asthma-Subtypen, an denen T-Zellen beteiligt sind. Asthma mit hohem T2-Wert ist eher mit der Exposition gegenüber Allergenen und Reizstoffen verbunden. Menschen mit diesem Asthma-Subtyp weisen einen hohen Anteil an T2-Zellen auf, was zu einer starken Immunantwort, allergischen Reaktionen und Entzündungen in den Atemwegen führt.
Aktuelle Behandlungen wie Antikörperspritzen gegen Asthma wirken bei Menschen mit diesem Subtyp gut, da sie auf bestimmte Entzündungszellen im Körper abzielen, die durch eine Immunantwort verstärkt werden.
Asthma mit niedrigem T2-Wert hängt jedoch häufig nicht mit Allergenen zusammen und tritt eher bei Menschen mit Fettleibigkeit und über 65-Jährigen auf. Dies könnte der Grund dafür sein, dass Antikörperbehandlungen bei diesen Gruppen nicht immer funktionieren. Es ist, als würde man eine Menge Pfeile auf das falsche Ziel schießen.
Und die Forscher konnten einen weiteren Asthma-Subtyp entdecken, an dem T17-Zellen beteiligt sind – eine Art Immunmarker – namens T17-high.
Durch Genanalyse kam die Studie zu dem Schluss, dass Patienten mit hohem T2-Wert eher Puertoricaner waren, während Patienten mit hohem T17-Wert eher Schwarze waren.
Celedón sagte, es sei „zu 90 bis 95 % wahrscheinlich“, dass diese rassischen und ethnischen Ungleichheiten durch Umwelt- und sozioökonomische Faktoren wie Luftverschmutzung, Rauchen und Fettleibigkeit verursacht werden.
„Omics (die Untersuchung von Genen) können diese Informationen ergänzen und uns helfen zu verstehen, wie die Umwelt Krankheiten beeinflusst“, sagte er. „Und dann haben wir eine bessere Prävention. Die beiden Dinge ergänzen sich also.“
Sein Team arbeitet bereits an einer längerfristigen Studie, um herauszufinden, ob sich diese Subtypen nach der Pubertät oder im Laufe des Lebens eines Menschen verändern. Sie sind außerdem dabei, sich bei einer der drei Kohorten zu erkundigen, wie sich ihr Gesundheitszustand im Laufe der Zeit verändert hat.
Und sie möchten mehr darüber erfahren, was zu den verschiedenen Asthma-Subtypen führt, da Genwege, die an den in der Studie untersuchten Asthma-Subtypen beteiligt sind, auch mit dem Krebsrisiko, der Leberfunktion und der Integrität der Atemwegsschleimhaut in Zusammenhang stehen.
„Ist Fettleibigkeit eher mit T17-hoch, T2-hoch oder beiden verbunden? „Was ist mit der Luftverschmutzung?“, fragte er. „Es ist gut, das für die Prävention und Behandlung zu verstehen.“
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