Neue Methode zur Analyse von Darmbakterien

Perspektiven für personalisierte Medizin bei Morbus Crohn

Darmbakterien spielen eine zentrale Rolle für die menschliche Gesundheit und zeigen bei Patient:innen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) wie Morbus Crohn deutliche Veränderungen. Das Forschungsteam um Prof. Dr. Hyun-Dong Chang vom Deutschen Rheuma-Forschungszentrum, einem Leibniz-Institut, und der Technischen Universität Berlin hat eine innovative Technik entwickelt, bei der Darmbakterien aus Stuhlproben analysiert werden, um mithilfe KI-gestützter Verfahren krankheitsspezifische Signaturen für Morbus Crohn zu identifizieren und sogar den Therapieerfolg vorherzusagen. Diese Ergebnisse wurden nun im Journal Gut Microbes veröffentlicht.

Die Technik „multi-parameter microbiota flow cytometry“ (mMFC) ermöglicht es, Oberflächenmerkmale von Bakterien auf Einzelzellebene detailliert zu analysieren. In der aktuellen Studie wurden mithilfe dieser Methode Antikörpermarkierungen durch das Immunsystem sowie bestimmte Zuckerstrukturen auf der Zelloberfläche von Darmbakterien bei gesunden Proband:innen und Patient:innen mit Morbus Crohn verglichen.

Mit Unterstützung von künstlicher Intelligenz konnten krankheitsspezifische Signaturen identifiziert werden, die direkt mit Morbus Crohn assoziiert sind. Darüber hinaus zeigte die Methode Potenzial, den Therapieerfolg vorherzusagen – beispielsweise, wie gut Patient:innen auf eine Behandlung mit TNF-Blockern ansprechen.

Diese Ergebnisse markieren einen bedeutenden Fortschritt in der Diagnostik und Therapie von Morbus Crohn. Durch die präzise Erkennung von krankheitsspezifischen Veränderungen könnte es künftig möglich sein, Behandlungsentscheidungen gezielter zu treffen und die Prognose der Patient:innen deutlich zu verbessern.

Die Studie wurde durch die Dr. Rolf M. Schwiete-Stiftung, den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.