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Wie eine Studie der Forscher*innen der Universität Genf (UNIGE) und der Clinique romande de réadaptation (CRR) ergeben hat, lassen sich Schmerzen dank der Kartographie ihrer Biosignatur lindern. Mit dem Ziel, Schmerzen zu kategorisieren und in Zukunft behandeln zu können, haben die Forschenden die Biomarker verschiedener Schmerztypen kartographiert.
Viele Menschen leben mit chronischen Schmerzen und leiden teilweise Monate oder gar Jahre darunter. Wie aber können chronische Schmerzen behandelt werden? Um die passende Behandlung zu verschreiben, muss der Schmerz erst kategorisiert werden. Darin liegt aber die Krux: Für Patient*innen ist es in der Tat sehr schwierig, ihren Schmerz, dessen Intensität oder auch dessen Lokalisation im Rahmen eines Fragebogens zu bestimmen. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, haben sich die Wissenschaftler der Universität Genf (UNIGE) mit der Forschungsabteilung der Clinique romande de réadaptation (CRR) in Sion zusammengetan und haben gemeinsam eine vollständige epigenetische Analyse von Patient*innen erstellt, wobei es gelungen ist, spezifische epigenomische Signaturen für die einzelnen Schmerzkategorien zu finden. Anhand einer einfachen Blutprobe lässt sich bestimmen, an welchem Schmerz die Person leidet. In Zukunft soll so die geeignete Behandlung verschrieben und beobachtet werden können, ob sich die durch den Schmerz veränderten Biomarker wieder normalisieren. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Journal of Pain publiziert.
Die chronischen Schmerzen werden in zwei Hauptgruppen unterteilt: die nozizeptiven Schmerzen – die sich durch die Aktivierung von Rezeptoren am Ende von Nervenfasern definieren und insbesondere bei Arthritis, Verbrennungen oder Infektionen auftreten –, sowie die neuropathischen Schmerzen, die durch eine Schädigung von Nervenstrukturen verursacht werden, wie z. B. die Schmerzen, die bei Gürtelrose auftreten. Um die Schmerzen der Patient*innen einordnen zu können, werden sie gebeten, mehrere Fragebögen auszufüllen und die Intensität ihrer Schmerzen anhand von Bewertungsskalen zu quantifizieren. Dies nimmt eine gewisse Zeit in Anspruch und auch wenn es sich um standardisierte Fragebögen handelt, schwingt eine grosse Portion Subjektivität mit.
Blindanalyse des Genoms
«An der CRR behandeln wir zahlreiche Personen mit chronischen Erkrankungen», so Bertrand Léger, Forscher an der CRR und Letztautor der Studie. «Wir haben uns also gefragt, ob wir uns nicht mit den Wissenschaftlern der UNIGE zusammentun könnten, um eine vollständige epigenomische Studie durchzuführen und spezifische Biomarker für jeden Schmerztypen zu definieren, um den Schmerz so schnell und zuverlässig kategorisieren zu können.»
Dazu hat das Genfer Forschungsteam für 57 Patient*innen eine Genomanalyse vorgenommen: 20 von ihnen wiesen keinerlei Schmerzen auf, 18 litten an nozizeptiven Schmerzen und 19 an neuropathischen Schmerzen. «Ziel war es, ohne vorgängige Hypothese zu starten, um das Genom als Ganzes analysieren und alle mit dem Schmerz assoziierten Biomarker identifizieren zu können», präzisiert Ariane Giacobino, Co-Letztautorin der Studie und Professorin am Département de médecine génétique et développement der Medizinischen Fakultät der UNIGE.
Spezifische und potenziell reversible Biomarker
Entgegen aller Erwartungen konnten die Wissenschaftler nicht nur sehr auffällige epigenetische Signaturen identifizieren, die Schmerzen signalisieren, sondern fanden auch keinerlei Anzeichen für Überschneidungen zwischen nozizeptiven und neuropathischen Schmerzen. «Es erstaunt uns, dass wir keinerlei Übereinstimmungen zwischen den beiden Schmerzgruppen gefunden haben. Intuitiv würde man meinen, dass die Schwierigkeit, den eigenen Schmerz zu definieren, auf eine Ähnlichkeit in der epigenetischen Signatur zurückzuführen ist, was jedoch absolut nicht der Fall ist», erklärt Ariane Giacobino.
So sind die mit den nozizeptiven Schmerzen assoziierten Biomarker die Gene des Opioidsystems – das bei Emotionen, Belohnungen und Schmerzen eine Rolle spielt – und die Gene für Entzündungen, die spezifisch für Reizungen sind. Die Biomarker der neuropathischen Schmerzen sind ihrerseits einzig mit den Genen des GABA-Systems verbunden, also den Neurotransmittern des zentralen Nervensystems.
Da die epigenetischen Signaturen nun genau definiert sind, kann mit einer einfachen Blutprobe nach diesen Biomarkern gesucht und definiert werden, an welchem Schmertyp der Patient leidet. Dies hilft, um die richtige Behandlung zu verschreiben», so Bertrand Léger. Damit wird die Behandlung nicht mehr nur Symptombekämpfung sein, sondern das Übel an der Wurzel packen. Und da sich Epigenetik dadurch auszeichnet, dass die Expression eines Gens dauerhaft verändert wird, könnte es mit der richtigen Behandlung möglich sein, zur Normalität zurückzukehren. «Es wäre vorstellbar, die Reversion der Schmerzen zu überwachen, indem wir aus epigenetischer Sicht beobachten, ob sich die Biomarker wieder normalisieren. Entsprechend liesse sich die Behandlung anpassen», schliesst Ariane Giacobino.
Kontakt bei Fragen zur Studie:
Bertrand Léger
Chef der Forschungsabteilung
Clinique romande de réadaptation
+41 27 603 20 75