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Medizin

VirScan: Forscher entwickeln Massentest auf Virus-Antikörper

Freitag, 5. Juni 2015

Boston – US-Forscher haben einen Test entwickelt, der die Diagnose von Virusinfek­tionen deutlich erleichtern könnte. Der in Science (2015; doi: 10.1126/science.aaa0698) vorgestellte VirScan kann mehr als 1.000 Stämme von 206 unterschiedlichen Viren in einem einzigen Blutstropfen nachweisen.

Virusinfektionen führen zur Bildung von Antikörpern, die über Jahrzehnte, wenn nicht lebenslang im Serum nachweisbar sind. Sie sind die Basis der heutigen Antikörpertests, die allerdings immer nur eine Virusspezies nachweisen. Ein Team um Stephen Elledge von der Harvard Medical School in Boston hat sich zum Ziel gesetzt, einen Test zu entwickeln, der Antikörper gegen alle bekannten Virus-Infektionen nachweist und damit quasi das gesamte humane „Virom“ umfasst.

Einem ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay), dem herkömmlichen Nachweis­verfahren, ist dies nicht möglich, da jeder einzelne Antikörper ein eigenes Reagenzglas erfordert. Die Forscher stellen jetzt ein Microarray vor, das auf einem „Chip“ die Analyse von mehreren tausend Virus-Antikörpern erlaubt. Die einzelnen „dots“ oder Messpunkte bestehen aus unterschiedlichen Kurzpeptiden von jeweils 56 Aminosäuren Länge. Sie repräsentieren einzelne Bestandteile von mehr als 1.000 Varianten von 206 Viren, die bekanntermaßen Menschen befallen. An diese Kurzpeptide binden Antikörper im Serum, sofern es von einem Menschen stammt, der in der Vergangenheit mit dem Virus infiziert war und eine Immunreaktion stattgefunden hat.

Technisch erfolgt der Nachweis mit einer sogenannten Bibliothek von Bakteriophagen. Jeder Bakteriophag wurde mit dem Gen für ein Kurzpeptid versehen, das er dann auf seiner Oberfläche exprimiert. Die im Serum enthaltenen Antikörper binden dann an dem Bakteriophagen. Im nächsten Schritt werden die nicht durch Antikörper markierten Bakteriophagen entfernt. Eine Erbgut-Analyse der übrig gebliebenen von Antikörpern markierten Bakteriophagen zeigt dann an, gegen welches Peptid die Antikörper gerichtet sind. Da die Peptide virusspezifisch sind, können die Virusinfektionen diagnostiziert werden (auch wenn sie bereits viele Jahre zurück liegen).

Für den Test ist nur eine kleine Serummenge (etwa 1 µl) erforderlich, die in einem kleinen Blutstropfen enthalten ist. Eine erste klinische Studie an Blutproben von 569 Menschen aus vier Kontinenten ergab eine Sensitivität, die bei Herpes-, Hepatitis– und dem HI-Virus bei über 90 Prozent lag. Die Spezifität betrug außer beim Hepatitis C-Virus 100 Prozent. Damit käme der Test durchaus für den klinischen Einsatz infrage. Er würde dem Arzt eine Verdachtsdiagnose ersparen und würde wohl in vielen Fällen nicht vermutete Infektionen zutage befördern.

Die Arbeit des Arztes begänne nach Vorliegen des Befundes. Er müsste klären, welche der vielen nachgewiesenen Antikörper die Erkrankung des Patienten erklären. Zufallsbefunde wären häufig. In der Pilotstudie hatten die untersuchten gesunden Probanden im Durchschnitt Antikörper gegen 10 unterschiedliche Viren. Bei zwei Personen wurden sogar mehr als 84 (frühere) Virusinfektionen nachgewiesen.

Der Antikörper-Screen, der laut Elledge nicht mehr als 25 US-Dollar kosten würde, wäre auch für die klinische Forschung interessant, etwa zur Frage, ob Virusinfektionen an der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen beteiligt sind. Eine andere interessante Beobachtung der Studie war, dass die Antikörper unterschiedlicher Personen offenbar häufig die gleichen Kurzpeptide auf den Viren erkennen. Diese Kenntnis könnte beispielsweise für die Entwicklung von Impfstoffen genutzt werden. Hier geht es darum, den Patienten das Kurzpeptid (oder Epitope) anzubieten, dass mit der größten Wahrscheinlichkeit zur Bildung protektiver Antikörper führt. © rme/aerzteblatt.de

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