10.08.2018

Neuer Labor-Test spürt multiresistente Bakterien auf



Antibiotika waren einst das Wundermittel gegen Bakterien - doch diese setzen sich mehr und mehr zur Wehr: Mit speziellen Enzymen gelingt es beispielsweise einigen Darmbakterien, bestimmte Antibiotika unwirksam zu machen. Eine Voraussetzung für neue Antibiotikatherapien ist es, die sogenannten Resistenz-Gene von Bakterien aufzuspüren. Das kann der molekulare Test "CarbDetect AS-2", der 2016 am Jenaer Forschungscampus InfectoGnostics entwickelt wurde.

Er ist schnell, kostengünstig und identifiziert Resistenz-Gene von bestimmten Infektionserregern mit einer Zuverlässigkeit von 98,8 Prozent. Das konnten die Forschenden jetzt in einer klinischen Studie in Pakistan nachweisen. Der Test leistet damit einen wichtigen Beitrag, um das weltweite Problem der antibiotikaresistenten Bakterien einzudämmen. Der Forschungscampus wird vom Bundesforschungsministerium gefördert.

Test ist zu 98,8 Prozent genau

Der Test wurde bewusst in Pakistan erprobt: Dort ist der medizinische Bedarf besonders groß, da multiresistente Bakterienstämme in der Bevölkerung weit verbreitet sind. In Deutschland kommen diese eher selten vor. Getestet wurde anhand von 425 betroffenen Patientenproben am Nierenzentrum von Rawalpindi im Nordosten von Pakistan. Das Ergebnis: Durch den Test kann exakt - das heißt zu 98,8 Prozent genau - bestimmt werden, welche Gene des Bakterienstamms und welche Resistenzen an- oder abwesend sind. Auch im Phänotyp, also der tatsächlichen Ausprägung einer genetisch veranlagten Resistenz im Bakterium, wurde mit 85 Prozent ein sehr hoher Wert erreicht. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal "Future Microbiology" veröffentlicht.

Erstes Marktprodukt aus einem Forschungscampus

Der "CarbDetect AS-2"-Kit wurde bereits 2016 als erstes Produkt aus einer Forschungscampus-Kooperation auf den Markt gebracht. Ralf Ehricht, Senior-Autor der Studie und Mitglied im InfectoGnostics-Vorstand, bewertet die Bestätigung des Tests als großen Schritt für den Forschungscampus. "Der Resistenz-Test hätte ohne die vom Bundesforschungsministerium geförderte Zusammenarbeit in der Form und Geschwindigkeit nicht entwickelt werden können", sagt Ehricht. Und er ist sich sicher: "Er leistet einen wichtigen Beitrag, um die weltweite Verbreitung von antibiotikaresistenten Bakterien einzudämmen."

Hightech-Detektion per Mikroarray: Bis zu 700 Fängermoleküle auf 4x4-Millimeter-Chip aus Glas

Die Grundlage für CarbDetect bilden die sogenannten "ArrayStrips" - ein Testsystem im Format von Streifen, die man zu Mikrotiterplatten kombinieren kann. Die Streifen bestehen aus acht einzelnen Kavitäten, in deren Boden ein Mikroarray aus Glas integriert ist - ein lediglich 4 mal 4 Millimeter großer Chip, der das Herzstück dieses Systems ist: Auf seiner Fläche können bis zu 700 individuell verschiedene Fängermoleküle für DNA oder Proteine/Peptide in einem Schachbrettmuster aufgetragen werden. Die markierte DNA eines resistenten Bakteriums kann so zum Beispiel im Test an diese Sonden binden, was zu einer Färbung dieses individuellen Punktes auf der Chip-Oberfläche führt. Das abgeleitete Muster auf der Chip-Matrix wird schließlich von Lesegeräten ausgewertet und erlaubt eine exakte Genotypisierung (An- oder Abwesenheit von Genen) des Bakterienstamms und seiner Resistenzgene.

» Originalpublikation

Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)




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