Calcium-Isotopen-Marker (CIM)

Von Korallen zur klinischen Diagnostik

Meeresforscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben gemeinsam mit Medizinern des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) auf der Basis einer aus der Meeresforschung stammenden Analysemethode ein Früherkennungsverfahren für Knochencalciumverlust entwickelt. Das Verfahren beruht auf der Messung eines Biomarkers, der eine frühe Risikobestimmung von metabolischen Knochenerkrankungen und therapeutische Begleitdiagnostik erlaubt.

„Wir verwenden eine Analysemethode für Kalziumisotope, die nur Urin oder Blut für die Untersuchung benötigt“, Prof. Dr. Anton Eisenhauer, Meeresforscher und wissenschaftlicher Leiter der osteolabs GmbH. Der Ansatz stieß von Anfang an auf hohes Interesse und wurde von mehreren öffentlichen und privaten Institutionen gefördert.

Die Technologie der Calcium-Isotopen-Marker (CIM), entwickelt aus der Erforschung von Korallen, wird von der OsteoTest Familie in die klinische Diagnostik überführt. CIM hat das Potenzial, zu einer universellen Plattform für die frühe Bestimmung von calciumbezogenen metabolischen Knochenerkrankungen zu werden, die weltweit über eine Milliarde Patienten betreffen. Dadurch kann eine Behandlung eingeleitet werden, bevor die Krankheit fortschreitet.

Grundlagen der CIM-Technologie

Abb.1: Eine erste Studie aus dem Jahr 2010 belegt, dass die Kalziumisotopenfraktionierung den Kalziumhaushalt des Menschen empfindlich widerspiegelt¹.

Die Ca-Isotopenwerte im Urin sind immer mit schweren Ca-Isotopen angereichert, während die Knochen immer die leichtesten Isotopenwerte aufweisen².

Abb. 2: Schwere Ca-Isotopenwerte im Urin spiegeln die Fraktionierung von Ca in der Niere wieder; ein kleiner Teil mit schweren Isotopen gelangt in den Urin, während ein größerer Teil, der an schweren Isotopen verarmt, aber an leichten Isotopen angereichert ist, wieder ins Blut zurückgeführt wird. Schwellenwerte für das Gleichgewicht zwischen Calciumabsorption und -resorption aus Knochen und Nieren sind gut definiert und patentiert³.

Gesund

Metabolische Knochenerkrankungen

Abb. 3: Calciumisotope erfüllen alle Kriterien für einen ausgezeichneten Calciummarker für den Knochen- und Nierenhaushalt, die mittels hochsensitiver Massenspektrometrie nachgewiesen werden können.

Messmethode der CIM-Technologie

Blut- oder Urin-Probe