HIV und Tuberkulose bilden noch immer globale Herausforderungen. Pro Jahr sterben weltweit etwa eine Mio. Menschen an AIDS und 1,7 Mio. an Tuberkulose. Neben Hotspots wie das südliche Afrika stehen diese Erkrankungen auch in Europa im Fokus. So leben etwa in Deutschland rund 90.000 HIV-positive Menschen. Auch wenn sich Diagnostik und Therapie stetig verbessern, besteht noch immer ein gravierendes Problem: Multiresistenzen ‒ ein Grund sich damit genauer auseinanderzusetzen. Daher versammelten sich am 11. Juni 2018 Kliniker, Forscher und Diagnostikhersteller beim Treffpunkt In-vitro-Diagnostik im Magnus-Haus in Berlin ‒ eine Veranstaltung des DiagnostikNet-BB in Zusammenarbeit mit HealthCapital und InfectoGnostics.
Den Abend leitete Prof. Norbert Bannert vom Robert-Koch-Institut (RKI) ein. Er zeigte auf, welche Rolle die Diagnostik in der Überwachung von HIV-Neudiagnosen spielt. HIV zählt zu den meldepflichtigen Erregern. Mit dem jeweiligen Meldebogen erhält das RKI eine getrocknete Serumprobe, die verschiedenen Analysezwecken dient. So ist es etwa relevant, den Subtyp und das Resistenzprofil des Erregers zu bestimmen. Daran lässt sich ableiten, wo die Erreger ihren Ursprung haben oder man kann einen möglichen Ausbruch ermitteln und so präventiv eingreifen. Man erhält aber auch Aufschluss darüber, welche Medikation geeignet ist. Zentrale Methoden bilden dabei ELISA-basierte Assays, qualitative PCR-Verfahren und Next-Generation-Sequenzierungen.
PCR-Verfahren standen auch im Blickpunkt des Vortrags von Prof. Roland Diel von der Christian-Albrechts-Universität Kiel. Da Kulturnachweise im Sputum-Ausstrich zwar präzise, aber auch zeitaufwändig sind, bedarf es schnellerer Erregernachweise. Diese erlauben es, den Patienten schneller einer gezielteren Therapie zuzuführen. Hinzu kommt: Das Krankenhaus muss keine Betten im Zimmer sperren bis der Kulturnachweis Aufschluss darüber gibt, ob der Patient sputumpositiv ist und damit isoliert werden muss. So lassen sich auch unnötige Liegezeiten für sputumnegative Patienten vermeiden. Damit erhöhen PCR-Verfahren nicht nur den diagnostischen und therapeutischen Nutzen, sondern helfen auch Kosten zu sparen.
Voträge von InfectoGnostics-Partnern zu Multiplex-Microarrays und Organ-on-a-Chip-Modellen
Darüber hinaus lassen sich molekularbiologische Verfahren nutzen, um die serologische Bestimmung des Immunstatus zu beschleunigen. Prof. Manja Marz vom European Virus Bioinformatics Center der Friedrich-Schiller-Universität Jena entwickelt hierfür mit ihrem Team in Kooperation mit der Industrie eine Multiplex-Microarray-Plattform. Diese ist in der Lage, parallel auf verschiedene Antikörper gegen geimpfte oder erworbene Infektionskrankheiten gleichzeitig zu testen. Bei der Entwicklung konzentrierte sich das Team zunächst auf die von der Ständigen Impfkommission (STIKO) empfohlenen Impfungen. Die Plattform lässt sich aber auf andere Erreger erweitern. Der Nachweis des Impftiters erfolgt noch semi-quantitativ; es ist jedoch geplant, einen quantitativen Nachweis zu etablieren.
In die Zukunft weisen auch Organ-on-a-Chip-Modelle wie Dr. Knut Rennert und seine Mitarbeiter der Dynamic42 GmbH in Jena sie entwickeln und herstellen. Hierbei handelt es sich um mikrofluidische Kammern, in die humane Zellen eingebracht und eine organähnliche 3D-Struktur erschaffen werden. So lassen sich beispielweise das Lebersinusoid oder Alveolen der Lunge in ihrer Morphologie und Physiologie nachahmen und Infektionsgeschehen analysieren. So kann man unter anderem eine Entzündung simulieren und die Effekte messen: etwa mittels Immunfluoreszenz-Mikroskopie oder Messung von proinflammatorischen Zytokinen im Zellüberstand. Aber auch die Rolle von Immunzellen bei der Abwehr von Entzündungen lässt sich untersuchen.
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