Asthma ist eine der häufigsten chronischen Erkrankungen im Kindesalter. Bei Babys und Kleinkindern lässt es sich aber oft lange nicht klar diagnostizieren. Die üblichen Lungenfunktionstests verlangen, dass das Kind gezielt und kräftig in ein Gerät bläst – etwas, das die meisten unter fünf Jahren schlicht nicht zuverlässig können. Viele Kinder mit wiederkehrenden Atemproblemen bleiben deshalb zunächst ohne klare Diagnose.
Genau an diesem Punkt setzen Forschende der Empa und des Universitäts-Kinderspitals Zürich an. In einem gemeinsamen Projekt wollen sie herausfinden, ob sich Asthma bereits bei Zwei- bis Vierjährigen besser erkennen lässt.
Dafür verfolgen sie zwei Ansätze gleichzeitig: Zum einen analysieren sie die Atemluft der Kinder mit hochauflösender Massenspektrometrie. Zum anderen untersuchen sie anhand eines einfachen Mundabstrichs genetische Varianten, die mit Asthma in Verbindung stehen. Die Idee dahinter ist, dass die ausgeatmete Luft molekulare Spuren von Entzündungen in den Atemwegen enthält – und dass diese Informationen zusammen mit den genetischen Daten ein klareres Bild ergeben könnten.
„Bleibt Asthma unbehandelt, steigt das Risiko für schwere Anfälle und bleibende Vernarbungen der Lunge“, sagt Alexander Möller, Leitender Arzt der Pneumologie am Kinderspital Zürich. Gleichzeitig erhalten manche Kinder Kortison, obwohl sie gar kein Asthma haben. Eine präzisere Diagnose könnte also in beide Richtungen helfen: Betroffene früher behandeln und unnötige Medikamente vermeiden.
Mit der Suche nach asthmaauslösenden Genvarianten unterstützen die Empa-Forscherin Xiaoyue Deng (links) und Projektleiterin Marija Buljan die Entwicklung einer neuen Methode, um Asthma bereits bei Kleinkindern zu diagnostizieren. — © Empa
Für die Studie sollen 180 Kinder zwischen zwei und vier Jahren untersucht werden – 120 mit wiederkehrenden Atemwegssymptomen und 60 gesunde Kinder als Vergleichsgruppe. Die Kinder atmen in einen speziellen Beutel, danach wird die Luft im Labor analysiert. Mit maschinellem Lernen suchen die Forschenden nach Mustern, die auf Asthma hindeuten könnten.
Ob diese Muster wirklich taugen, ist noch offen. Später im Projekt wollen sie prüfen, wie gut die Vorhersagen mit der klassischen Diagnostik übereinstimmen, die ab dem fünften Lebensjahr möglich ist. Parallel dazu arbeitet das Empa-Team um Marija Buljan an den genetischen und zellulären Grundlagen. Daraus soll ein Genpanel entstehen, das bei der Einschätzung des individuellen Risikos helfen könnte.
Das Projekt verbindet zwei bereits bekannte Forschungsrichtungen: die Analyse der Atemluft und die Untersuchung genetischer Faktoren. Ob daraus irgendwann ein alltagstauglicher Test wird, steht allerdings noch in den Sternen. Die Forschenden selbst rechnen damit, dass nach dem vierjährigen Projekt noch weitere Jahre vergehen könnten, bis ein solches Verfahren in der Klinik ankommt.
Sollte der Ansatz funktionieren, könnte er die Diagnose von Asthma bei Kleinkindern erleichtern. Eine frühere und zuverlässigere Diagnose könnte vielen Kindern und ihren Familien Unsicherheit und unnötige Behandlungen ersparen. Zunächst müssen die Wissenschaftler aber zeigen, dass Atemluft und genetische Informationen tatsächlich belastbare Hinweise liefern.
Es bleibt ein Forschungsvorhaben – noch kein neuer Test. Ob es eines Tages die Lücke in der Diagnostik bei Kleinkindern schließen kann, werden erst die kommenden Jahre zeigen.
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