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25. Dezember 2018 Tuberkulose: MYCO-NET²-Projekt verlängert Forschung

Tuberkulose ist noch immer die häufigste zum Tode führende bakterielle Infektionskrankheit auf der Welt. Die WHO mahnte erst in September 2018 die noch immer bestehenden Lücken in der Diagnostik und Therapie an: Weltweit sterben jedes Jahr 1,6 Millionen Menschen an TB und 10 Millionen stecken sich neu an. Inzwischen sind mehrfach resistente Stämme des TB-Erregers auf allen Kontinenten zu finden und erschweren zunehmend die effektive Behandlung. Pyrazinamid ist bislang eines der wichtigsten Arzneimittel bei der Kombinationstherapie der Lungenerkrankung, doch der zu ungezielte Einsatz führt auch bei diesem Mittel dazu, dass sich extrem resistente Erregerstämme bilden, gegen die das Mittel wirkungslos ist.
Die MYCO-NET²-Partner aus Peru, Argentinien, Spanien und Deutschland haben sich darauf verständigt, die gemeinsamen Forschungsarbeiten auch über die auslaufende Förderung hinaus fortzuführen. In einem Projekt-Meeting im Herbst 2018 am InfectoGnostics Forschungscampus Jena fassten die Partner die bisherigen Forschungsergebnisse zur Detektion medikamenten-resistenter Tuberkuloseerreger zusammen und besprachen die nächsten Schritte für die internationale Kooperation.

Metallnanopartikel verstärken photonische Diagnostik

Im MYCO-NET²-Projekt entstehen deshalb Detektionsverfahren, mit denen die Resistenz von Mykobakterien schneller bestimmt werden kann. Die Proben des Patienten werden dabei mit einem Medikament in Kontakt gebracht und dann auf eine Sensoroberfläche mit metallischen Nanopartikeln gegeben. Anschließend bestrahlt man die Probe mit einem Laser und kleinste Verschiebungen in der Wellenlänge des zurückgestreuten Lichtes geben Informationen über die Moleküle im Probenmaterial preis. Wie ein Fingerabdruck können diese Veränderungen dann mit bereits bekannten Spektren von typischen Stoffwechselprodukten abgeglichen werden. Kommt das spezifische Signal eines solchen Metaboliten vor, ist der Erreger empfindlich gegenüber dem Medikament Pyrazinamid.

Diese Messmethode nennt sich oberflächenverstärkter Raman-Spektroskopie (SERS): Der Effekt der Wellenlängenverschiebung des Streulichts – der Raman-Effekt – wird durch die Nanopartikel-Oberfläche deutlich verstärkt, wodurch die genaue Detektion der Resistenz auch außerhalb von idealen Laborbedingungen ermöglicht werden soll.

Weiterbildung von internationalen Nachwuchswissenschaftlern

In MYCO-NET² arbeiten sowohl Photonik-Experten und Biochemiker als auch Spezialisten für Nanomaterialien zusammen. Zwar endet die EU-Förderung des Projekts am Jahresende, doch die Partner aus Europa und Südamerika haben sich während ihres Treffens am InfectoGnostics Forschungscampus Jena im Herbst 2018 bereits auf eine weitere Zusammenarbeit verständigt. Nach der guten Kollaboration in den vergangen 2 Jahren hat das internationale Konsortium beschlossen, ein Folgeprojekt zu beantragen und insbesondere die Weiterbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses voranzutreiben.

Quelle: InfectoGnostics - Forschungscampus Jena e.V.


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