1.2. Untersuchung zum Zusammenhang von Amyotropher Lateralsklerose und der Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern

1.2.a Untersuchung der Machbarkeit und Vorbereitung einer gepoolten Analyse zum Zusammenhang von Amyotropher Lateralsklerose (ALS) und Magnetfeldexposition (MF)

Projektleitung: Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik (IMBEI) der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität, Mainz
Beginn: 01.09.2018
Ende: 31.08.2019

Hintergrund

Mehrere epidemiologische Studien mit beruflich relativ hoch exponierten Personengruppen sprechen für einen Zusammenhang zwischen Magnetfeldexposition und dem Risiko an ALS zu erkranken. Die Datenlage ist jedoch inkonsistent und tierexperimentelle Untersuchungen stützen die Annahme eines Zusammenhangs bisher nicht. Eine aktuelle Metaanalyse (Huss et al. 2018) deutet darauf hin, dass die Qualität der Expositionsbestimmung eine wichtige Rolle für das Ergebnis der Studien spielt. Zudem ist die Rolle von anderen Risikofaktoren, wie zum Beispiel Stromschlägen, die in Berufen mit höherer Magnetfeldexposition relativ häufig auftreten, unklar. Grundsätzlich ist die gemeinsame Auswertung qualitativ hochwertiger Studien geeignet, die wissenschaftliche Unsicherheit in diesem Bereich zu reduzieren.

Zielsetzung

Im vorliegenden Projekt wurde die Machbarkeit einer gemeinsamen Auswertung (Pooling) von epidemiologischen Studien zu ALS und Magnetfeldexposition geprüft. Es wurde zudem noch untersucht, ob und inwieweit eine gemeinsame Auswertung qualitativ hochwertiger Studien zur Klärung offener Forschungsfragen beitragen könnte.

Durchführung

Mittels einer systematischen Literaturrecherche wurden die relevanten epidemiologischen Publikationen identifiziert. Die qualitativ überzeugenden Studien wurden mittels eines formalisierten Protokolls ausgewählt und auf die Eignung für eine gepoolte Auswertung geprüft. Die Einzelstudien wurden hinsichtlich der Möglichkeit einer Harmonisierung der Expositionskategorien, der Vergleichbarkeit des Studiendesigns und der Definition der Endpunkte sowie der Berücksichtigung von möglichen Confoundern bewertet. Unter Berücksichtigung verschiedener Szenarien wurden Powerkalkulationen durchgeführt. Die verantwortlichen Studienzentren der sich eignenden Einzelstudien wurden kontaktiert und die prinzipielle Bereitschaft zur Teilnahme an dem Pooling wurde abgefragt. Darauf basierend wurden konkrete Empfehlungen hinsichtlich der gepoolten Auswertung gemacht.

Ergebnisse der Machbarkeitsstudie

Die systematische Literatursuche ergab 21 Publikationen zur beruflichen Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfelder (NF-MF) sowie 5 Publikationen zur häuslichen NF-MF Exposition, die sich mit dem Erkrankungsrisiko für ALS beschäftigt haben. In den 5 Publikationen zum Zusammenhang zwischen häuslicher Magnetfeldexposition und ALS ergaben sich keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen häuslicher Magnetfeldexposition und dem Risiko von ALS. Aufgrund dieser Ergebnisse und da sich die Expositionsbestimmung im beruflichen und häuslichen Umfeld stark unterscheiden, empfahlen die Auftragnehmer in der Hauptstudie nur die Studien zur beruflichen Exposition gemeinsam auszuwerten.

Die Auftragnehmer stuften anhand der Qualität der Expositionserfassung 18 der 21 Publikationen zur beruflichen Magnetfeldexposition als geeignet für eine gemeinsame Auswertung ein. Fünf davon waren Fall-Kontroll-Studien. Die restlichen 13 Publikationen beziehen sich auf 10 Kohorten-Studien. Hinsichtlich der Harmonisierung der Expositionsdaten für das Pooling empfahlen die Auftragnehmer eine Einschränkung des Expositionszeitraumes auf die Jahre ab 1950 für die Kohorten-Studien. Die Expositionskategorien, welche in den ausgewählten Studien benutzt wurden, waren miteinander vergleichbar. Das ermöglicht eine einheitliche Festlegung der Expositionskategorien in einer gepoolten Analyse.

Die Rolle der Stromschläge, dem wichtigsten möglichen Confounder in Studien zur beruflichen Magnetfeldexposition, wurde lediglich in 7 Studien untersucht. Die Störgrößen, für welche die Adjustierung studienübergreifend gemacht werden könnte, sind Alter und Geschlecht.

Die Fallzahlkalkulationen ergaben eine Gesamtfallzahl von 2.044.121 Personen, um ein Risikoerhöhung von 14 % mit einem Power von 80 % bestimmen zu können.

Empfehlung der Auftragnehmer

Die Auftragnehmer zogen den Schluss, dass das Pooling machbar wäre. Dabei empfahlen sie, nur die Studien zur beruflichen Exposition gemeinsam auszuwerten. Es wurde außerdem empfohlen, nur die Kohorten-Studien für die gepoolte Analyse zu berücksichtigen, da nur bei diesen die Expositionserfassung ausreichend homogen ist.

Der Abschlussbericht des Vorhabens steht in DORIS, dem Online-Repositorium des BfS zur Verfügung. Zusätzlich wurden die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie veröffentlicht (Baaken et al. 2021).

Weiteres Vorgehen

Die Durchführung einer Hauptstudie als Pooling von Originaldaten ist aus datenschutzrechtlichen Gründen nicht möglich. Von dem bisherigen Plan eines Poolings von Originaldaten wird daher abgesehen. Diese Entscheidung wurde in dem am 25.01.2021 durchgeführten Fachgespräch bezüglich epidemiologischer Studien zum Stromnetzausbau vorgestellt und von den anwesenden Experten mitgetragen. Als alternatives Vorgehen wurde beschlossen, ein standardisiertes Analyseprotokoll zu entwickeln, mithilfe dessen studien-spezifische Schätzer berechnet werden. Anschließend sollen die Schätzer im Sinne eines Metaschätzers zusammengefasst werden. Das Forschungsvorhaben soll zeitnah als „1.2b Metaanalyse von Studien zum Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern und amyotropher Lateralsklerose: Hauptstudie“ ausgeschrieben werden.

Literatur

Baaken, D., et al. (2021). "Occupational Exposure to Extremely Low‐Frequency Magnetic Fields and Risk of Amyotrophic Lateral Sclerosis: Results of a Feasibility Study for a Pooled Analysis of Original Data". Bioelectromagnetics, 10.1002/bem.22335. Advance online publication.

Huss, A., et al. (2018). "Occupational exposure to extremely low-frequency magnetic fields and the risk of ALS: A systematic review and meta-analysis." Bioelectromagnetics 39(2): 156-163.

1.2.b Metaanalyse von Studien zum Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber extrem niederfrequenten Magnetfeldern und amyotropher Lateralsklerose: Hauptstudie

Hintergrund

Gemeinsame Auswertungen der bestehenden epidemiologischen Studien mittels Metaanalysen lieferten wiederholt Hinweise auf ein erhöhtes Risiko für amyotropher Lateralsklerose (ALS) in Zusammenhang mit beruflicher Exposition gegenüber extrem niederfrequenten Magnetfeldern (ELF-MF) (Gunnarsson und Bodin 2018; Gunnarsson und Bodin 2019; Jalilian et al. 2020; Vergara et al. 2013). In einer Metaanalyse mit fünf Studien wurden dagegen keine Hinweise auf ein erhöhtes Risiko durch häusliche ELF-MF-Exposition gefunden (Röösli und Jalilian 2018).

Die Datenlage ist inkonsistent und die Ergebnisse in ihrer Aussagekraft durch beobachteten Publikationsbias eingeschränkt. Auch stützen tierexperimentelle Untersuchungen die Annahme eines Zusammenhangs bisher nicht. Eine Metaanalyse von 2018 deutet darauf hin, dass die Qualität der Expositionsbestimmung eine wichtige Rolle für das Ergebnis der Studien spielt (Huss et al. 2018). Zudem ist die Rolle von anderen Risikofaktoren wie zum Beispiel Stromschlägen, die in Berufen mit höherer Magnetfeldexposition relativ häufig auftreten, unklar (Huss et al. 2015; Koeman et al. 2017; Peters et al. 2019).

Um aussagekräftigere Erkenntnisse zu dem Zusammenhang von extrem niederfrequenten Magnetfeldern und ALS zu erhalten, wurde ein Pooling von Originaldaten epidemiologischer Studien zur beruflichen Exposition gegenüber ELF-MF geplant. Aus datenschutzrechtlichen Gründen musste von der Durchführung einer Hauptstudie als Pooling von Originaldaten jedoch abgesehen werden und es wurde stattdessen eine Metaanalyse initiiert.

Zielsetzung

Durch das vorliegende Forschungsvorhaben sollen aussagekräftige Erkenntnisse zu dem Zusammenhang von extrem niederfrequenten Magnetfeldern und dem Risiko an ALS zu erkranken erlangt werden. Hierbei soll auch die Rolle weiterer Risikofaktoren, wie Stromschläge, untersucht werden.

Durchführung

Die Hauptstudie wird als Metaanalyse durchgeführt. Hierzu sollen Kooperationen mit den Datenhaltern der Originalstudien vertraglich festgelegt werden. Zudem soll ein Studienprotokoll und ein standardisiertes Analyseprotokoll entwickelt werden, mithilfe dessen studienspezifische Effektschätzer in der jeweiligen Originalstudie berechnet werden. Anschließend sollen diese Einzelschätzer zentral zu einem gemeinsamen Schätzer (Metaschätzer) zusammengefasst werden. Hierbei soll auch die Rolle von Stromschlägen durch den Einsatz einer sogenannten Job-Exposure-Matrix untersucht werden. Zudem sind eine Bewertung der finalen Ergebnisse sowie die Ermittlung und Bewertung neuer Erkenntnisse auf dem Gebiet der extrem niederfrequenten Magnetfelder mit Blick auf die Ziele des Vorhabens vorgesehen.