Ziel der Entwicklung
Die Melioidose ist eine schwere bakterielle Infektionskrankheit mit hoher Mortalität und globaler gesundheitspolitischer Bedeutung. Sie wird von Burkholderia pseudomallei, einem gramnegativen, motilen stäbchenförmigen Bakterium ausgelöst. Der weltweit großen gesundheitspolitischen Bedeutung der Melioidose stehen die ungelösten Probleme des diagnostischen Nachweises gegenüber, mit entscheidenden Auswirkungen hinsichtlich der Therapiegestaltung und der Lösung der offenen epidemiologischen Fragen. Die weltweite medizinische und gesundheitspolitische Bedeutung der Melioidose in Kombination mit den bislang ungelösten Problemen bei der Bereitstellung aussagefähiger labordiagnostischer Tests mit breiter Anwendungsfähigkeit begründen den großen internationalen Marktbedarf für neue leistungsverbesserte diagnostische Verfahren. Das Ziel des Projektes war daher die Entwicklung eines Multiplex-Tests zur Diagnostik der Melioidose. Hierfür sollte ein neues Herstellungsverfahren für Mikrorarrays auf Mikrotiterplatten entwickelt werden, das erstmals in der Lage ist, denaturierte Proteinstrukturen als spezifische, oberflächenimmobilisierte Bindungspartner für Antikörper-Analyte einzusetzen und sie parallel in einem Testansatz mit nativen Antigenen zu kombinieren. Daraus resultierend ergibt sich eine aussagefähige Labordiagnostik in einer neuen, bislang nicht erreichten Leistungsqualität zur Erfüllung der bestehenden dringenden Anforderungen zur Detektion und Eindämmung der Melioidose.
Vorteile und Lösungen
In der medizinischen Diagnostik eröffnen Mikroarray-Multiplex-Formate die Möglichkeit, indikationsbezogene Panel an Analyten gleichzeitig aus einer einzigen Probe bestimmen zu können. Die Nutzung von Mikroarrays erhöht die diagnostische Aussagefähigkeit, verkürzt die Zeit bis zur Ergebnisverfügbarkeit, verringert das erforderliche Probenvolumen und gestattet eine ökonomische Arbeitsweise. Die neue Mikroarray-Plattform für den Melioidose-Nachweis ist in der Lage, durch Einsatz eines repräsentativen Panels an antigenen Strukturen ein diagnostisch relevantes Muster an unterschiedlichen spezifischen Burkholderia pseudomallei Antikörpern in einer Probe zu bestimmen. Um dies zu erreichen, wurde ein Verfahren entwickelt, welches erstmals erlaubt, denaturierte Proteine als dichte Reaktionspunkte in Mikroarray-Anordnung auf Trägeroberflächen zu applizieren. Während denaturierte Proteine bislang für die Multiplex-Melioidose-Diagnostik ausgeschlossen werden mussten, da sie sich nicht in verwendbaren wässrigen Pufferzusammensetzungen lösen, wird es auf diese Weise möglich werden, ein Antigen-Panel als Fängermoleküle einzusetzen, welches nicht nur native, sondern auch denaturierte Proteinstrukturen enthält. Man erhält damit einen wesentlich genaueren Test, was nicht nur für die Melioidose von großer diagnostischer Bedeutung ist.
Zielgruppe und Zielmarkt
Das neue Verfahren erlaubt erstmals die Präsentation eines repräsentativen Antigen-Panels - kombiniert aus nativen und denaturierten Proteinstrukturen - in einem Mikroarray-Assay zur Messung eines relevanten Melioidose-spezifischen Antikörpermusters. Charakteristika dieses Musters werden die diagnostische Aussagefähigkeit auch in Abhängigkeit vom Krankheitsstadium und der Region des Auftretens entscheidend verbessern. Durch Verwendung von Mikrotiterplatten als Träger wird außerdem die Nutzung des weltweit vorhandenen ELISA-Equipments und damit die routinemäßige Durchführung in nichtspezialisierten Laboratorien möglich. Nach Projektende erfolgt die Weiterentwicklung des Prototyps zum fertigen Produkt. Die Herstellung des Tests soll in Kooperation mit mittelständischen Unternehmen der Diagnostikindustrie erfolgen. Aufgrund des weltweiten Bedarfs sowie infrastrukturellen und gesundheitspolitischen Besonderheiten in vielen Endemiegebieten soll der Vertrieb jeweils über regionale Vertriebspartnern, die über einen entsprechenden Kundenstamm verfügen, erfolgen. Das wird durch Kooperationen mit bereits bestehenden sowie neu zu gewinnenden Kontakten realisiert.