Besteht der Verdacht einer bakteriellen Infektion, müssen bislang erst Bakterienkulturen herangezüchtet werden, um den Erreger zu bestimmen. Ein neues Verfahren könnte diesen Schritt umgehen.
Husten, leichtes Fieber, Appetitlosigkeit: Eine harmlose Erkältung oder doch eine gefährliche Tuberkuloseinfektion? Solche Fragen sollten möglichst rasch beantwortet werden. Doch in diesem Fall müssen Patienten einige Wochen auf eine genaue Diagnose warten – und gefährden in dieser Zeit sich selbst und andere.
Das Problem: Bei bakteriellen Infektionskrankheiten muss zur Bestimmung des Erregers immer erst eine Bakterienkultur angelegt werden. „Der Prozess dauert dadurch mindestens 24 Stunden, bis man dann die isolierte Kultur hat und an dieser Kultur dann weitere Tests machen kann“, erklärt Nicole Strittmatter von der Technischen Universität München (TUM).
Neuer Ansatz könnte Diagnostik revolutionieren
Doch damit soll bald Schluss sein. Die Professorin für Analytische Chemie hat mit ihrer und einer Arbeitsgruppe vom Imperial College London eine Methode entwickelt, die diesen Schritt umgeht. Das könnte die Diagnose bestimmter Erkrankungen geradezu revolutionieren: Zum Beispiel bei Tuberkulose, die durch sogenannte Mykobakterien verursacht wird. Diese Bakterien teilen sich nur sehr langsam. Manchmal dauert es bis zu drei Wochen, bis eine für eine Bestimmung ausreichende Menge herangezüchtet ist.
Ein Blick auf ihre Ausscheidungen
Um diese Zeit einzusparen, schauen sich die Forscherinnen und Forscher nicht die Bakterien selbst an, sondern ihre Stoffwechselprodukte, die sich je nach Bakterienart voneinander unterscheiden. Sie finden sich in Gewebe-, Urin- oder Stuhlproben der Patienten. Mithilfe sogenannter Massenspektrometer werden die Bestandteile der Proben in Atome und Moleküle zerlegt. So kann ihre genaue Zusammensetzung bestimmt werden.
Die Strukturen der Bakterienausscheidungen werden dann als Biomarker in einer Datenbank gespeichert und stehen danach zum Abgleich bereit. Bislang sind hier 232 medizinisch besonders wichtige Bakterienspezies erfasst. Über 1.400 sollen es einmal werden. Damit könnte in Zukunft jede bislang bekannte Bakterienart, die Krankheiten hervorruft, eindeutig identifiziert werden.
Viele Vorteile durch neues Verfahren
Das Verfahren bietet gleich mehrere Vorteile: Patienten könnten deutlich schneller und besser behandelt werden, auch wird damit im Falle eines positiven Tests das Umfeld des Patienten besser geschützt. Das unterstreicht auch Lena Biehl vom Deutschen Zentrum für Infektionsforschung.
Doch das völlige Aus für die herkömmliche Bestimmung durch Bakterienkulturen bedeutet das neue Verfahren für sie nicht. „Es fehlt für einige Fälle die Information, mit welchen Antibiotika wir diese Bakterien behandeln können.“ Um sicherzustellen, dass es sich nicht um einen Bakterienstamm handelt, der gegen Antibiotika resistent ist, müssen in bestimmten Fällen also trotzdem Kulturen angelegt werden.
Biomarker-Datenbank wird weiter ausgebaut
Dennoch: Wenn die neue Methode in Zukunft die Diagnosezeit von bakteriellen Erkrankungen von mehreren Tagen oder Wochen auf wenige Minuten verkürzen könnte, wäre das für die Infektionsmedizin ein gewaltiger Schritt nach vorne. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden die Biomarker-Datenbank nun weiter ausbauen, um den regelmäßigen Einsatz der neu entwickelten Methode in der klinischen Praxis zu ermöglichen.
