Lunge molekular abtasten

24. Juni 2016, 11:11
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An der Universität Zürich wurde eine molekulare Methode entwickelt, mit der Krankheitserreger in der Lunge schneller nachgewiesen werden können

Jeder, der schon einmal eine Lungenentzündung hatte, weiß: Es dauert mitunter lange, den Nachweis zu finden, um welches Bakterium es sich handelt. Der Grund: Bakterien wachsen in den Zellkulturen langsam, Ärzte wissen dadurch nicht, um welchen Erreger es sich handelt und können damit auch nicht die richtigen Medikamente auswählen.

Mit den neuen Methoden der molekularen Medizin könnte sich die Situation verbessern – zumindest dann, wenn es sich um Mykobakterin handelt. Sie verursachen verschiedene Krankheiten. Mycobacterium tuberculosis, der bedeutendste Vertreter dieser Gattung, ist der Erreger von Tuberkulose, an der 2014 weltweit rund 1,5 Millonen Menschen verstarben.

Nicht-tuberkulöse Mykobakterien können bei geschwächtem Immunsystem Lungeninfektionen, Lymphknotenentzündungen und Hauterkrankungen auslösen. Solche schwer zu behandelnde Infektionen nahmen – bedingt durch immer mehr Menschen mit chronischen Lungenerkrankungen und den Erfolg der Transplantationsmedizin – in den letzten Jahrzehnten stetig zu.

Kosten senken

Eine Forschungsgruppe des Instituts für Medizinische Mikrobiologie der Universität Zürich und des Nationalen Zentrums für Mykobakterien untersuchte in einer groß angelegten Studie mit mehr als 6800 Patientenproben molekulare Methoden zum Nachweis von krankmachenden Mykobakterien. Da viele Mykobakterien nur sehr langsam wachsen, nimmt der Routine-Nachweis durch Bakterienkultur in hoch spezialisierten, teuren Sicherheitslabors mehrere Wochen in Anspruch.

Die anschließende Empfindlichkeitsprüfung zur Bestimmung des geeigneten Medikaments benötigt ebenfalls ein bis zwei Wochen. "Für Patienten und Ärzte ist diese lange Wartezeit eine unnötige Geduldsprobe", sagt Peter Keller vom Institut für Medizinische Mikrobiologie der UZH. "Mit molekularen Nachweisverfahren wissen die meisten Patientinnen und Patienten dagegen bereits in ein bis zwei Tagen, ob eine Infektion mit Tuberkuloseerregern oder mit nicht-tuberkulösen Mykobakterien vorliegt."

Für ihre Studie entwickelten die Forschenden einen diagnostischen Algorithmus, bei dem Mykobakterien mittels genetischer Analyse direkt aus der Patientenprobe nachgewiesen werden. Mit diesem ultraschnellen molekularen Nachweisverfahren wurden die Patientenproben über drei Jahre fortlaufend untersucht und mit den Ergebnissen aus den Bakterienkulturen bei mehr als 3000 Patienten verglichen. Es zeigte sich, dass die neuen molekularen Verfahren den bisherigen langwierigen kulturellen Untersuchungen ebenbürtig sind.

Empfindlichkeit testen

Zudem ist es mit der molekularen Analyse erstmals möglich, auch die nicht-tuberkulösen Mykobakterien innerhalb weniger Stunden direkt aus der Patientenprobe nachzuweisen. Somit können geeignete Therapiemaßnahmen viel rascher eingeleitet werden.

Liegt hingegen eine Tuberkuloseinfektion vor, wird eine weitere molekulare Untersuchung angeschlossen, um die Empfindlichkeit gegenüber den wichtigsten Tuberkulose-Medikamenten Rifampicin und Isoniazid zu testen. "Hier zeigte sich ebenfalls, dass das molekulare Verfahren die kulturellen Resistenzergebnisse zuverlässig vorhersagt. Es herrscht viel früher Gewissheit, ob die gewählte Therapie mit den Standardmedikamenten erfolgsversprechend ist", erklärt Keller. (red/idw, 24.6.2016)

Originalstudie:

Diagnostic Molecular Mycobacteriology in Regions With Low Tuberculosis Endemicity: Combining Real-time PCR Assays for Detection of Multiple Mycobacterial Pathogens With Line Probe Assays for Identification of Resistance Mutations

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