Was ist ein Biomarker?
In der Medizin ist ein Biomarker ein messbarer Zustand, der für die Diagnose oder Vorhersage von Krankheiten nützlich ist. Beispiele für Biomarker sind solche, die das Krankheitsrisiko erhöhen, wie ein ungewöhnlich hoher Toxinspiegel im Körper, und solche, die auf eine bestehende Krankheit hinweisen, wie eine ungewöhnliche Konzentration eines bestimmten Proteins, das mit einer neurologischen Erkrankung assoziiert ist. Traditionell verwendeten Ärzte Biomarker wie das Vorhandensein von Blut im Urin oder Bluthochdruck als Indikator für eine Krankheit, aber neue Forschungen befassen sich mit weniger offensichtlichen Biomarkern wie genetischen Schäden oder Problemen auf Zellebene.
Mediziner diagnostizieren Krankheiten anhand der Anzeichen ihres Vorhandenseins. Beispielsweise kann eine Person mit Parkinson-Krankheit unkontrollierbares Zittern haben und sich nicht effizient bewegen. Wenn Wissenschaftler die erkrankte Person genauer untersuchen können, bis hin zu den Chemikalien in ihrem Körper und den Genen, die die einzelnen Zellen steuern, sollten subtilere Anzeichen der Krankheit erkennbar sein.
Ein Biomarker kann daher die Werkzeuge ergänzen, über die ein Arzt verfügt, um Krankheiten zu erkennen. Ein möglicher Vorteil eines Biomarkers besteht darin, dass er möglicherweise vorhanden und für den Arzt erkennbar ist, bevor die Krankheit der Person ernsthafte Schäden zufügt. Durch die frühere Erkennung einer Krankheit wird eine Erkrankung häufig leichter behandelt und ist mit größerer Wahrscheinlichkeit heilbar.
Gene können Biomarker sein, wenn sie Mutationen enthalten, die das Auftreten einer bestimmten Krankheit wahrscheinlicher oder sicherer machen. Beispiele für Biomarker-Gene sind das BRCA1-Gen, das zur Entstehung einiger Brustkrebsarten beiträgt, und das Gen für die Huntington-Krankheit, eine neurologische Erkrankung, die sich erst im Erwachsenenalter entwickelt. Das genetische Screening auf von Wissenschaftlern identifizierte und mit medizinischen Problemen in Einklang gebrachte Gentypen kann bei der Früherkennung hilfreich sein und es auch Personen ermöglichen, die ein defektes Gen tragen, Kinder zu planen, ohne das Gen weiterzugeben.
Viele verschiedene Chemikalien haben eine bestimmte Funktion im Körper. Der normale Spiegel dieser Moleküle kann sich ändern, wenn der Körper unter Stress steht. Wenn ein Wissenschaftler ein bestimmtes Molekül identifiziert, das sich aufgrund eines erkennbaren Krankheitszustands ändert, kann er möglicherweise einen Test für das Molekül erstellen, der auf das Vorhandensein dieser Krankheit hinweist. Aufgrund der Komplexität des menschlichen Körpers ist Genauigkeit ein Problem, da viele Moleküle mehr als eine Funktion erfüllen und sich in verschiedenen Situationen ändern können. Das Talent für ein nützliches und genaues Biomarker-Molekül ist daher ein Molekül, das charakteristische Änderungen vornimmt, die die Krankheit genau widerspiegeln oder stark genug auf eine Krankheit hinweisen, um praktisch zu sein.
Ein Biomarker kann nicht nur Anzeichen von Krankheiten sein, die Teil der natürlichen Funktionsweise des Körpers sind, sondern auch eine Substanz, die im Körper auf natürliche Weise nicht vorhanden ist. Der Gehalt eines Umweltgifts im Körper einer Person kann beispielsweise einem Arzt einen Hinweis darauf geben, wie wahrscheinlich die Entwicklung einer bestimmten Krankheit für diese Person ist. Wie bei vielen anderen Biomarkern können Toxine durch Körperproben wie Blut oder Urin messbar sein. Zu den ungewöhnlicheren Quellen potenzieller Biomarker, die weniger invasiv oder peinlich sind als die herkömmlichen Proben, zählen Risse und Spucke.