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Medizin

Genetischer Streifentest auf Ebola und andere Erreger entwickelt

Montag, 27. Oktober 2014

Boston – Der technische Fortschritt und der Preisverfall in der synthetischen Biologie könnten schon bald zur Einführung von Papierstreifen führen, die wie bei einem Lackmus-Test den Nachweis von Infektionen ermöglichen. Die Grundlagen beschreiben US-Forscher in Cell (2014; doi: 10.1016/j.cell.2014.10.002 und 004).

Streifentests, die zum Nachweis von Stoffwechselprodukten wie Glukose angeboten werden, basieren auf einem Farbumschlag. Er ist in der Regel das Ende einer Kette von biochemischen Reaktionen, an deren Anfang das gesuchte Stoffwechselprodukt Substrat einer Enzymreaktion ist. Um eine ähnliche Kettenwirkung mit einem Gen als Ausgangsstoff zu erzeugen, benutzen Alexander Green und Mitarbeiter vom Wyss Institute in Boston einen sogenannten Riboregulator. Er besteht aus zwei RNA-Ketten, die über eine gewisse Strecke über Doppelbindungen miteinander verbunden sind. An dieser Stelle ist der lange RNA-Strang zu einer haarnadelartigen Struktur geformt.

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Green und Mitarbeiter bezeichnen die Haarnadel als Toehold, zu deutsch Zehenhalt (etwa beim Bergsteigen). Diese Struktur verhindert, dass das Gen abgelesen wird. Wenn nun das nachzuweisende RNA-Gen im Untersuchungsmaterial vorhanden ist, öffnet sich die Doppelbindung, der Toehold geht verloren und es kommt zur Ablesung des Gens, das dann den Farbumschlag auslöst. .

Um dieses Prinzip für einen Streifentest nutzen zu können, war eine zweite Entwicklung notwendig, die Keith Pardee und Mitarbeiter, ebenfalls vom Wyss Institute, beisteuerten. Den Forschern ist es gelungen, die Bestandteile der Reaktion mit einem herkömmlichen Papierstreifen zu verbinden, so dass der Nachweis auch außerhalb des Labors überall möglich ist.

Der Test kann im Prinzip die Gene jedes beliebigen Erregers nachweisen. Aus aktuellem Anlass haben die Forscher einen „Assay“ für Ebola-Viren entwickelt. Dies war ihnen innerhalb weniger Stunden möglich, da die Produktion beliebiger kurzer RNA-Moleküle, die die Basis des Tests bilden, mit Automaten möglich ist.

Der Prototyp des Tests war nach Angabe der Forscher in der Lage, den Sudan-Stamm des Ebola-Virus von dem Zaire-Stamm zu unterscheiden. Das ist heute natürlich auch mit der Polymerasekettenreaktion möglich. Doch dieser Test erfordert ein Speziallabor, während ein Teststreifen überall, also beispielsweise auch in einem Feldlazarett, anwendbar wäre. Ein einzelner Teststreifen könnte im Prinzip auch mehrere Erreger nachweisen.

Die Entwicklung steht allerdings noch ganz am Anfang. Ob der Test in der Praxis über die notwendige Sensitivität und Spezifität verfügt, lässt sich nicht vorhersagen. Bis zur Marktreife dürften noch einige Jahre vergehen. © rme/aerzteblatt.de

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