Die Zukunft ist digital: Biomarker in der Rheumatologie

Biomarker spielen eine wichtige Rolle in Diagnose, Prognose und Monitoring von rheumatologischen Erkrankungen sowie der Voraussage des Medikamentenansprechens.<sup>1</sup> Was können traditionelle und digitale Biomarker in der Rheumatologie leisten? Mehr.

In allen Phasen von rheumatologischen Erkrankungen, wie z. B. der rheumatoiden Arthritis (RA), spielen Biomarker eine große Rolle für das klinische und therapeutische Management.1 Bei Biomarkern handelt es sich im Allgemeinen um objektiv messbare und beurteilbare Merkmale, die normale biologische Prozesse, pathologische Prozesse oder Reaktionen auf Medikamente abbilden können.2 Biomarker ermöglichen eine gezielte Behandlung von Patient:innen.1 Dadurch können sie die Versorgung der Patient:innen verbessern und medizinische Kosten reduzieren.1

Welche Arten von Biomarkern gibt es?

Je nach Anwendungsbereich lassen sich Biomarker in drei verschiedene Kategorien unterteilen:

Traditionelle Biomarker in der Rheumatologie: Was können sie heute leisten?

Traditionelle Biomarker werden beispielsweise aus genetischen Polymorphismen, Autoantikörperprofilen, Zytokinspiegeln oder klinischen Parametern generiert.1 Bei rheumatologischen Erkrankungen spielen sie bislang hauptsächlich für die Diagnose und die Prognose sowie das Monitoring spezifischer Erkrankungen eine Rolle.

Je nach Entität werden unterschiedliche Biomarker für die Diagnose und die Prognose eingesetzt: bei der RA spielen beispielsweise bestimmte Autoantikörper und Gene eine Rolle, bei der axialen Spondyloarthritis (axSpA) und der Psoriasis-Arthritis (PsA) wiederum andere Gene und Proteine (Tabelle 1). Für das Monitoring von rheumatologischen Erkrankungen werden oft die Erythrozytensedimentationsrate (ESR) und das C-reaktive Protein (CRP) betrachtet.3 Eindeutige Biomarker für das Ansprechen auf medikamentöse Therapien fehlen in der Rheumatologie bislang noch – dieser Bereich ist aktuell Gegenstand der Forschung.1,9

Tabelle 1 Auswahl traditioneller Biomarker in der Rheumatologie.

RA1,3,4 axSpA3,4 PsA3,5,6,7
Diagnose/Prognose Autoantikörper: RF, ACPAs, Anti-CarP
Gene: HLA-DR4, HLA-DRB 		Gen: HLA-B27
Protein: CRP
Blut: ESR 		Gene: HLA-B27, HLA-B8, HLA-B38
Protein: CRP, CXCL10
Monitoring ESR, CRP ESR, CRP ESR, CRP
Ansprechen Abhängig vom Therapeutikum Abhängig vom Therapeutikum Abhängig vom Therapeutikum

ACPAs = Antikörper gegen citrullinierte Proteine; axSpA= axiale Spondyloarthritis; CarP = carbamyliertes Protein; CXCL10 = C-X-C motif chemokine ligand 10; CRP = C-reaktives Protein; ESR = Erythrozytensedimentationsrate; PsA = Psoriasis-Arthritis; RA = rheumatoide Arthritis; RF = Rheumafaktor

Digitale Biomarker in der Rheumatologie: Wohin geht die Reise?

Digitale Biomarker sind neue, innovative Biomarker, die aus Daten digitaler Gesundheitstechnologien (z. B. Wearables und elektronische Gesundheitsanwendungen) abgeleitet werden.8 Sie ermöglichen es, durch Daten aus z. B. Fitnesstrackern, gesundheitsbezogene Outcomes vorherzusagen und stellen einen weiteren Schritt in Richtung einer personalisierten Präzisionsmedizin dar.9,10 Ziel ist es, Patient:innen zum optimalen Zeitpunkt mit dem für sie individuell am besten geeigneten Medikament zu versorgen.9,10 Eine sehr frühzeitige Behandlung kann beispielsweise in manchen Fällen die Krankheitsprogression verlangsamen und dazu beitragen, die Gesundheit der Patient:innen so lange wie möglich zu erhalten.9

Welche Anwendungsmöglichkeiten für digitale Biomarker gibt es in der Rheumatologie?

Bei chronischen Erkrankungen wie der RA sind die Mobilität und die körperliche Aktivität wichtige Faktoren, die die Lebensqualität der Patient:innen widerspiegeln.11 Digitale Biomarker, die diese Faktoren erfassen, können dabei helfen, die Lebensqualität innerhalb einer Patient:innen-Population zu vergleichen. Eine aktuelle Studie erforscht beispielsweise Smartphone-Sensordaten, die aus der Bewegung des Handgelenks oder dem Gehen generiert werden, als Biomarker für die Progression und das Monitoring der RA.11 Auch im Bereich Spracherkennung gibt es Potential für diagnostische/prognostische Biomarker: So könnten künftig bei Patient:innen mit RA über Smartphone-Mikrofone Anzeichen für eine frühe interstitielle Lungenerkrankung sowie Schmerz und Fatigue erkannt werden – und das alles auf Basis der Stimmlage, der Tonalität, des Rhythmus, der Frequenz, der Atmung und des Hustens.10

Digitale Biomarker aus u. a. Smartphone-Daten können also künftig in der Rheumatologie dabei helfen, rheumatologische Erkrankungen und Komplikationen besser zu erkennen und zu überwachen.10 Das ermöglicht es den behandelnden Ärzt:innen, Präventivmaßnahmen zu ergreifen, durch die z. B. Schäden an Knochen und Gelenken reduziert oder vermieden werden können.10

Quellen

  1. Atzeni F, et al. Isr Med Assoc J. 2017;19:512–516.
  2. Biomarkers Definitions Working Group. Clin Pharmacol Ther 2001;69:89–95.
  3. Gibson DS, et al. Rheumatology (Oxford). 2012;51:423-433.
  4. Brown MA, et al. Nat Rev Rheumatol. 2020;16:448–463.
  5. Chandran V, et al. Rheumatology (Oxford). 2010;49:1399–1405.
  6. Abji F, et al. Arthritis Rheumatol. 2016;68:2911–6.
  7. Eder L, et al. Ann Rheum Dis. 2012;71:50–55.
  8. Vasudevan S, et al. NPJ Digit Med. 2022;5:36.
  9. Capobianco E & Meroni PL. Expert Rev Precis Med Drug Dev 2021;6:235–238.
  10. Mucke J, et al. Ther Adv Musculoskelet Dis. 2022;14:1759720X221076211.
  11. Hamy V, et al. Digit Biomark. 2020;4:26–43.

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