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Schnelle Diagnose im Kampf gegen Borreliose

Die Zahl der an Borreliose erkrankten Patienten steigt kontinuierlich an, doch noch immer steht kein zugelassener Impfstoff gegen diese heimtückische Krankheit zur Verfügung. Umso wichtiger ist die schnelle Diagnose des Erregers durch klinische Tests. Die AID Diagnostika GmbH hat darum in Zusammenarbeit mit dem Institut für Laboratoriumsmedizin Blessing in Singen den „Borrelien ImmunoArray“ entwickelt, der eine schnelle und automatisierte Auswertung der Proben zulässt.

Baden-Württemberg zählt zu den Hochrisikogebieten bei der Verbreitung des Bakteriums Borrelia burgdorferi durch Zecken. © Dieter Schütz / pixelio.de

Wenn die Tage länger werden und die Sonne wieder scheint, zieht es viele Menschen in die Natur. Doch besonders Spaziergänge im Gras oder Gartenarbeiten bergen die Gefahr vor Zeckenbissen. Zecken sind die Überträger von Borreliose und Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME). Während für die FSME ein potenter und gut verträglicher Impfstoff existiert, kann die Borreliose nicht vorbeugend, sondern nur therapeutisch durch die Gabe von Antibiotika behandelt werden. Borreliose ist die am häufigsten durch Zecken übertragene Infektionskrankheit in Deutschland. „Derzeit gehen wir im Bundesgebiet von ca. 60.000 Neuerkrankungen pro Jahr aus", beschreibt Dr. Frithjof Blessing die Situation. Er setzt sich als Leiter des Instituts für Laboratoriumsmedizin Blessing in Singen seit vielen Jahren intensiv mit der Borreliose auseinander.

Baden-Württemberg zählt zu den Hochrisikogebieten in der Verbreitung. Hier sind bis zu 30 Prozent der Zecken mit dem Bakterium Borrelia burgdorferi oder verwandten Borrelien infiziert. Durch den Klimawandel verschärft sich die Situation noch zusätzlich. „Die Lebensbedingungen für diese Blutsauger haben sich in den letzten 20 Jahren nachhaltig verbessert. Insbesondere in den milden Winterhalbjahren hält die Zeckenaktivität länger an und beginnt im darauf folgenden Frühjahr mit bedeutend größerer Intensität", weiß Blessing. Übertragen wird die Krankheit durch den Biss des Wirtstiers, das die Bakterien über seine Stech- und Saugorgane in den menschlichen Körper überträgt. Die Krankheit verläuft in mehreren Stadien, in deren Fortgang bei unzureichender Behandlung Gelenkentzündungen (Arthritis), Herzmuskel- oder Nervenentzündungen möglich sind. Erste Symptome sind oft Müdigkeit und Gelenkschmerzen, begleitet von der typischen Wanderröte, einem kreisförmigen Ausschlag im Bereich des Einstichs. Wird die Erkrankung bereits während dieser ersten Phase erkannt, kann die Borreliose aber in den meisten Fällen erfolgreich behandelt werden.

Nachweis über Antikörper

Die Testergebnisse des EliSpot-Verfahrens werden automatisch über den Computerbildschirm ausgegeben. © Institut für Laboratoriumsmedizin Blessing

Deshalb ist eine möglichst eindeutige Diagnose zu einem frühen Zeitpunkt wichtig. Aufgrund der unspezifischen Symptomatik wie Abgeschlagenheit oder Fieber handelt es sich bei der Borreliose zunächst um eine klinische Verdachtsdiagnose, die durch Anamnese und Labordiagnostik gestützt wird. Dazu muss im Labor der Nachweis spezifischer Antikörper erbracht werden. Die Herausforderung besteht darin zu unterscheiden, ob sich die Antikörper während einer lang zurückliegenden, vielleicht unbemerkt verlaufenden Erkrankung gebildet haben, oder ob eine akute Borreliose vorliegt. „Borrelien sind Erreger, die sich durch Veränderungen ihrer Antigenstruktur auf der Bakterien-Oberfläche der Immunantwort unseres Körpers geschickt entziehen können. Insofern kommt der Diagnostik eine entscheidende Bedeutung zu", beschreibt Blessing die Situation.

Ein neues Verfahren überprüft die Stimulationsfähigkeit definierter T-Zell-Fraktionen zur Zytokinbildung mittels Borrelien-Antigenen. Die sogenannte EliSpot (Enzym-linked immunosorbent spot)-Methode erlaubt es, Befunde, die über längere Zeit gleichbleibende positive Antikörpertiter zeigen, in inaktive und floride behandlungsbedürftige Stadien zu differenzieren. „Borrelieninfektionen sind dann bei konsequenter Therapieführung erfolgreich therapierbar", erläutert Blessing die Bedeutung dieser Entwicklung. Das EliSpot-Verfahren wird oft zur Therapieüberwachung herangezogen und ist erst seit wenigen Jahren im Einsatz. Standardmäßig wird hingegen mittlerweile der Borrelien ImmunoArray in medizinischen Labors eingesetzt, der die Proben im Labor automatisch testen kann.

Neues Testverfahren erlaubt automatisierte Auswertung

Im Labor werden die Proben für das Testverfahren vorbereitet. © Institut für Laboratoriumsmedizin Blessing

Dieses automatisierte Testverfahren wurde wie das EliSpot-Verfahren von der AID Diagnostika GmbH in Kooperation mit dem Institut für Laboratoriumsmedizin Blessing konzipiert. Das Unternehmen entwickelt und produziert In-vitro-Diagnostika und Bildanalysegeräte in den Bereichen Mikrobiologie, Virologie, Immunologie und Humangenetik. Für gewöhnlich wird in der Borreliose-Diagnostik mit einem zweistufigen serologischen Testverfahren gearbeitet. In der ersten Stufe wird ein antikörperbasierter Suchtest, der ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) durchgeführt. „Bei einem positiven Ergebnis erfolgt dann ein Bestätigungstest, der Immunoblot", erklärt Rosemarie Preyer, Geschäftsleitung der AID Diagnostika GmbH, die Vorgänge im Labor.

Der Borrelien ImmunoArray erlaubt es, dieses Testverfahren zu beschleunigen. „Wie bei der bisherigen Methode dient auch der Borrelien ImmunoArray dem Nachweis von Antikörpern gegen Borrelien im Serum. Das Gerät hat aber den Vorteil einer automatisierbaren Abarbeitung und Auswertung, was das Testverfahren beschleunigt", beschreibt Rosemarie Preyer den Borrelien ImmunoArray.

Nach einer Primärinfektion kann nach sieben bis 14 Tagen im Blut getestet werden, ob eine Borreliose vorliegt oder nicht. Der Borrelien ImmunoArray nimmt nach einem positiven oder auch grenzwertigen Befund den serologischen Bestätigungstest vor. Das Testgerät verfügt über eine Hard- und Software zum Auslesen, Zählen, automatischen Analysieren und anschließenden Archivieren der Probenergebnisse. Diese können dann direkt auf dem Bildschirm angezeigt und interpretiert werden. Das durch die AID Diagnostika GmbH und das Institut für Laboratoriumsmedizin Blessing konzipierte Verfahren hilft, um bei einer Borrelioseerkrankung schnell zu einer sicheren Diagnose zu gelangen und so eine erfolgreiche Therapie einzuleiten.

Von der gemeinsamen Idee bis zur Verwirklichung

Zur Ausarbeitung dieses Verfahrens war sowohl die Expertise eines erfahrenen Labors als auch das Know-how eines innovativen Betriebs für Diagnostika nötig, der bewusst den Kontakt zu Forschungseinrichtungen sucht. „Schon seit vielen Jahren arbeiten wir mit dem Institut für Laboratoriumsmedizin Blessing zusammen", erklärt Rosemarie Preyer von AID. Die Entwicklung vom Konzept bis zum Prototyp des Borrelien ImmunoArray lag in der Hand des Unternehmens aus Straßberg. Die kritische Betrachtung seitens der Anwendung und die Validierung übernahm dann das Labor Blessing. „Das Institut verfügt über eine exzellente Expertise in der Borreliendiagnostik, weshalb eine Zusammenarbeit zu diesem Thema nahe lag", so Preyer weiter. Für die Zukunft sind aber im Moment keine weiteren gemeinsamen Projekte geplant. „Trotzdem bleiben wir stets mit Einrichtungen wie dem Labor Blessing in Kontakt, um uns auch weiterhin in spannende Entwicklungsprojekte einzubringen", sagt Rosemarie Preyer abschließend.

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