Eine fortschrittliche Influenzadiagnostik
In den vergangenen Jahren wurde eine Reihe von Instrumenten zur Influenzadiagnose für die patientennahe Anwendung entwickelt. Diese basieren auf einer „lateral flow“-Technik mit Messstab, die auf robuste, erschwingliche und leicht durchzuführende Assays zurückgreift. Schnellen Tests sind jedoch Grenzen gesetzt, etwa durch die Sensitivität, durch die Unfähigkeit, zwischen verschiedenen Influenzavirenstämmen zu unterscheiden und durch geringe Multiplexkapazitäten. Es sind neue Testformate und Techniken für die gleichzeitige Bestimmung zahlreicher Parameter erforderlich. In diesem Zusammenhang wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts FLUARRAY (Development and validation of a microarray based automated diagnostic system for the detection of influenza virus types and subtypes at point-of-care) die Entwicklung eines microarraybasierten Systems für eine patientennahe Influenzadiagnose vorgeschlagen. Diese Technik würde den Assay-Durchsatz wesentlich steigern und gleichzeitig die Kosten senken. Microarray-Assays werden derzeit manuell verarbeitet und sind auf Equipment angewiesen, das nicht für klinische Labors geeignet ist. Im Zuge von FLUARRAY wurde die fortschrittliche Microarray-Technik auf ein einfaches und robustes Diagnostikinstrument übertragen. Dieses System ist in der Lage, zeitgleich hunderte von Assays auf einer Oberfläche mit der Größe eines Fingernagels zu verarbeiten. Das System wird zur Unterscheidung zwischen Hämagglutinin (HA)- und Neuraminidase (NA)-Varianten von wichtigen menschlichen und tierischen Viren in biologischen Proben verwendet werden. Das System besteht im Grunde genommen aus einem Miniaturimmunassay, der von einem Microarray von Fängerantikörpern Gebrauch macht, die gegen die zwei Influenzavirenproteine HA und NA gerichtet sind. Der Array erfasst rekombinante Tracer-Proteine, die daraufhin durch einen zweiten fluoreszenzmarkierten Antikörper fixiert werden. In der Gegenwart eines Influenzavirus in der Probe werden die Tracer-Proteine durch die viralen Antigene verdrängt, was zu einer Reduktion des aufgezeichneten Fluoreszenzsignals führt. Das Konsortium hat alle molekularen Komponenten des Assay einschließlich der monoklonalen Antikörper hergestellt und deren Detektionssensitivität beurteilt. Wissenschaftler haben die Leistung des Systems validiert, die erforderliche Sensitivität wurde jedoch noch nicht erreicht. Es wurden erhebliche Anstrengungen für die Herstellung eines Prototyps eines automatisierten Microarray-Leseinstruments unternommen, das Proben und Reagenzien zu der Assay-Vorrichtung hinzufügen kann. Das Instrument beinhaltet ein optisches Modul, um Microarray-Immunassays mit einer Sensitivität und einem dynamischen Bereich lesen zu können, deren Niveau vergleichbar mit dem fortschrittlichster Microarray-Scanner ist. Das portable, patientennahe FLUARRAY-Diagnostiksystem zielt darauf ab, hunderte spezifische Immunassays parallel mit einer hohen Unterscheidungsfähigkeit zu realisieren.
Schlüsselbegriffe
Influenza, Diagnose, Microarray, patientennah, Hämagglutinin, Neuraminidase, Immunassay, Antikörper
