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Medizin

Neue Methode zur Malariadiagnostik besteht Praxistest

Mittwoch, 19. Mai 2021

Physiker der Universität Augsburg haben mit Kollegen von der australischen James Cook University eine neue Diagnosemethode für Malaria entwickelt. In einer Feldstudie in Papua-Neuguinea haben sie das Verfahren nun an rund 1.000 Personen getestet./Universität Augsburg

Augsburg – Wissenschaftler der Universität Augsburg haben mit einem internationalen Wissenschaft­lerteam ein neues Verfahren zur Malariadiagnostik entwickelt. In einer Feldstudie in Papua-Neuguinea wurde das Verfahren jetzt an rund 1.000 Personen getestet. Die Forschenden berichten darüber im Fachmagazin Nature Communications (2021; DOI: 10.1038/s41467-021-21110-w).

Die Erreger der Malaria sind bekanntlich einzellige Parasiten, die Plasmodien. Die Forschenden der Universität Augsburg, der James Cook University in Australien und der Budapest University of Technology and Economics haben eine Methode entwickelt, die anders als die etablierten Ansätze zur Diagnostik funktioniert.

Sie nutzen dazu, dass sich im Verlauf der Infektion die Reaktion des menschlichen Blutes auf Magnet­felder verändert: „Der Malariaerreger ernährt sich unter anderem von Hämoglobin“, erklärt István Kézsmárki vom Institut für Experimentalphysik der Universität Augsburg.

Dabei entstehen eisenhaltige Abfallstoffe. Der Einzeller hat eine Möglichkeit entwickelt, diese für ihn giftigen Abfallstoffe unschädlich zu machen. Dazu wandelt er sie in nadelförmige Kristallite um, das Hämozoin. „Hämozoin ist im Gegensatz zu Hämoglobin magnetisch. Es richtet sich wie eine Kompass­nadel aus, wenn man es einem Magnetfeld aussetzt“, so Kézsmárki.

Diese Besonderheit lässt sich zu diagnostischen Zwecken nutzen. Die Wissenschaftler entnehmen dazu einem Betroffenen einige Tropfen Blut und bringen sie in ein starkes Magnetfeld. Währenddessen durch­leuchten sie die Probe mit einem polarisierten Laserstrahl. Polarisiertes Laserlicht besteht aus Wellen, die alle in derselben Ebene schwingen.

„Die Hämozoinnadeln zeigen normalerweise in unterschiedliche Richtungen“, erläutert Stephan Karl von der James Cook University. Durch das Magnetfeld richten sie sich aber gemeinsam aus. Dadurch verän­dern sie die Polarisation des Laserstrahls – sie drehen die Ebene, in der er schwingt. „Und diese Ände­rung können wir messen“, so Karl.

Mit finanzieller Unterstützung durch Australiens National Health and Medical Research Council haben die Forschenden ihren Ansatz nun in einer Studie in Papua-Neuguinea getestet.

„Die neue Methode erkannte 82 % aller Malariainfektionen. Sie lässt sich zudem auch von Laien bedie­nen, verursacht dabei minimale Kosten und ist ausgesprochen schnell“, berichtet Stephan Krohns vom Institut für Experimentalphysik der Universität Augsburg über die Ergebnisse.

„Wir glauben, dass diese Methode uns ein Werkzeug an die Hand gibt, mit dem sich eine schlimme Geißel der weltweit ärmsten Länder noch wirksamer bekämpfen lässt. Wir planen jetzt weitere Studien in anderen von Malaria betroffenen Ländern“, ergänzte Kézsmárki. © hil/aerzteblatt.de

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