Droplet: Alzheimer-Diagnose aus einem Blutstropfen

Das Ausmaß des Problems

Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine der Hauptursachen für Demenz. Das Ausmaß des Problems ist enorm. 2010 wurde die Gesamtzahl der Menschen mit Demenz auf 35,6 Mio. geschätzt, bis 2050 sollte sie auf 115,4 Mio. steigen. Die WHO bezifferte die weltweiten Kosten für Behandlung und Pflege dieser Patienten auf mehr als 604 Mrd. USD pro Jahr.¹ Auch in Polen ist das ein großes Thema. Schätzungen zufolge werden 2020 in unserem Land mehr als 1,1 Mio. Menschen an der Pflege von Erkrankten beteiligt sein.

Alzheimer lässt sich tatsächlich wirksam behandeln – aber nur, wenn die Krankheit spätestens im dritten Stadium (von insgesamt sechs) diagnostiziert wird. Die heute verfügbaren Diagnoseverfahren wie Computertomografie (CT) oder Magnetresonanztomografie (MRT) sind jedoch teuer und für Reihenuntersuchungen ungeeignet.

Droplet – eine Lösung für die Früherkennung

Das Projekt, das wir gemeinsam mit Forschenden der Technischen Universität Lublin und der Medizinischen Universität Lublin durchführen, kann dieses Problem lösen. – Unser Ziel ist ein Gerät, mit dem sich frühe Anzeichen der Alzheimer-Krankheit anhand eines einzigen Blutstropfens erkennen lassen. Das Diagnoseverfahren ist nicht-invasiv und lässt sich in großem Maßstab einsetzen: in Laboren, Krankenhäusern und vielen anderen Gesundheitseinrichtungen, erklärt Dr.-Ing. Wojciech Surtel von der Technischen Universität Lublin, einer der am Projekt beteiligten Forscher.

Die Erfindung heißt „Droplet“ („Tröpfchen“) – denn genau so viel Blut wird für einen Test benötigt. In den Laboren der Technischen Universität Lublin wurde bereits ein voll funktionsfähiger Prototyp des Geräts gebaut.

Das Konzept des Diagnoseverfahrens hat Dr.-Ing. habil. Bogusław Kuszta entwickelt (beruflich unter anderem mit dem California Institute of Technology verbunden), der mit Dr. med. habil. Ryszard Maciejewski (Medizinische Universität Lublin) zusammenarbeitet.

Die Aufgabe von EMBIQ ist es, die Finanzierung der weiteren Forschung zu sichern, einen Investor zu finden und die Software zu liefern. Das übernimmt die Teleinfomed Sp. z o.o. – eine Tochtergesellschaft von EMBIQ. Für die Weiterentwicklung des Projekts wird bald eine Zweckgesellschaft gegründet.

– Das ist nicht das erste medizinische Projekt, an dem wir beteiligt sind, sagt Alexey Shabalovskiy, CTO von EMBIQ. – Die Zusammenarbeit mit der Wissenschaft ist uns wichtig, und wir sind unter anderem auf Telemedizin und den Bau elektronischer Geräte spezialisiert. Wir sind überzeugt, dass solche Projekte großes Potenzial haben, weil sie echte gesellschaftliche Bedürfnisse erfüllen.

Die Vorteile von Droplet

Was spricht für Droplet im Vergleich zu bereits verfügbaren Diagnoseverfahren? Vor allem genügt für einen Test ein einziger Blutstropfen. Zusätzliche Proben sind nicht nötig, und die AD-Diagnostik kann zusammen mit routinemäßigen Blutuntersuchungen (zum Beispiel einem Blutbild) erfolgen. Der Test verursacht also keinerlei Beschwerden. Wichtig ist auch: Anders als die genannten Verfahren (CT oder MRT) erfordert ein Test mit Droplet kein hochqualifiziertes Team, deshalb sind die Kosten der Diagnose niedriger. Auch das Gerät selbst ist günstig. Der Preis des fertigen Produkts wird auf rund 100.000 PLN (ca. 25.000 EUR) geschätzt.

Wirtschaftliche Fragen spielen hier eine große Rolle. Da die Alzheimer-Krankheit bei jedem älteren Menschen auftreten kann, kommen alle Menschen über 30 als Kandidaten für AD-Tests infrage. Mit den heute eingesetzten Verfahren würden derart breite Untersuchungen die finanziellen Möglichkeiten jedes Staates übersteigen.

– Dank Droplet wird die Früherkennung von Alzheimer günstig und für viele zugänglich. Ein Gerät kann bis zu 80 Tests pro Tag durchführen. Wenn AD rechtzeitig erkannt und möglichst viele Patienten wirksam behandelt werden, sinken die gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Kosten der Pflege von Menschen mit AD deutlich, erklärt Tomasz Niedziałek, CEO von EMBIQ.

Wie geht es mit Droplet weiter? EMBIQ wird bald Fördermittel für die Weiterentwicklung des Projekts beantragen. In einem Jahr soll die Erfindung für klinische Studien bereit sein.

Die Forschenden im Team:

Dr.-Ing. habil. Bogdan Kuszta lehrte von 1969 bis 1974 Elektronik an der Fakultät für Elektrotechnik der Technischen Universität Warschau. Seit 1979 ist er mit dem California Institute of Technology verbunden. 1992 begann er als Berater für neuromorphe Technik im Silicon Valley. 2002 ging er in den Ruhestand, blieb aber beruflich aktiv und wurde 2005 zum Direktor des Zentrums für Klinische Neurotechnik in Lublin ernannt. Das Zentrum ist auf die Entwicklung medizinischer Geräte zur Früherkennung der Alzheimer-Krankheit spezialisiert.

Dr. med. habil. Ryszard Maciejewski – Dekan der I. Medizinischen Fakultät mit Abteilung für Zahnmedizin der Medizinischen Universität Lublin und Leiter des dortigen Instituts für Humananatomie mit den Laboren für Biostruktur und „Virtueller Mensch“. Er verfügt über umfangreiche Erfahrung in Forschung und Wissenschaft, auch im Projektmanagement. Zudem ist er (gemeinsam mit Dr.-Ing. habil. Bogdan Kuszta) Miterfinder eines Patents auf ein Verfahren zur Bestimmung der Gerinnung flüssiger Substanzen.

Dr.-Ing. Wojciech Surtel schloss 1989 sein Studium der Elektrotechnik an der Technischen Universität Lublin ab und ist seitdem beruflich mit dieser Hochschule verbunden. Er hält Lehrveranstaltungen und leitet Forschungs- und Entwicklungsprojekte, unter anderem zum Bau telemedizinischer Diagnosesysteme, zu Systemen intelligenter Vitalsensoren und zum Einsatz mobiler Lösungen in der Telemedizin. Er ist Mitautor von über 80 wissenschaftlichen Publikationen und einigen Patentanmeldungen.

Droplet in den polnischen Medien:

Fernsehen:
TVP3 „Panorama Lubelska“: http://www.lublin.tvp.pl/30852223/jedna-kropla-krwi-wystarczy-by-wykryc-alzheimera
(vollständige Nachrichtensendung: http://lublin.tvp.pl/30856076/19-maja-2017-g2130)
Presse und Nachrichtenportale:
„Kurier Lubelski“: http://plus.kurierlubelski.pl/wiadomosci/a/wynalazkiem-w-alzheimera,12099226

 ¹ Duthey, Béatrice. http://www.who.int/medicines/areas/priority_medicines/BP6_11Alzheimer.pdf