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Infection detection in human semen

Projektinformationen

ID Finanzhilfevereinbarung: 876705

Status

Abgeschlossenes Projekt

  • Startdatum

    1 Juli 2019

  • Enddatum

    31 Dezember 2019

Finanziert unter:

H2020-EU.3.

H2020-EU.2.3.

H2020-EU.2.1.

  • Gesamtbudget:

    € 71 429

  • EU-Beitrag

    € 50 000

Koordiniert durch:

FABTECH ELSO BIOTECHNOLOGIAI AUTOMATIZACIO KORLATOLT FELELOSSEGU TARSASAG

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Unfruchtbarkeit bei Männern dank neuem Test auf anaerobe bakterielle Infektion besser behandelbar

Obwohl es einen Zusammenhang zwischen männlicher Unfruchtbarkeit und anaerober bakterieller Infektion gibt, lassen sich diese Bakterien in klinischen Tests nicht effektiv im Sperma nachweisen. Beim neuen DetectInMen-Test kommen nun bakterielle Fingerabdrücke zum Einsatz, um sie aufzuspüren.

Gesundheit
© Komsan Loonprom, Shutterstock

Nach Angaben der WHO stellt Unfruchtbarkeit zunehmend ein globales Gesundheitsproblem dar, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass die Prävalenz des als „normal“ geltenden Spermas, der sogenannten Normozoospermien, kontinuierlich zurückgeht. Reduzierte männliche Fruchtbarkeit ist schätzungsweise für mindestens 40 % der bei Paaren vorliegenden Unfruchtbarkeit weltweit verantwortlich. Manchmal hat verminderte Fertilität eine nachweisbare Ursache. Oft bleibt sie jedoch ungeklärt und wird der Umweltverschmutzung, zu viel Stress, Schlafproblemen oder Faktoren des Lebensstils zugeschrieben. Schätzungen zufolge verursachen jedoch asymptotische Infektionen 30 bis 40 % der Fälle. Das EU-finanzierte Projekt DetectInMen entwickelt nun einen Test zum Nachweis jener Bakterien, die hauptsächlich die männlichen Fortpflanzungsorgane infizieren und Unfruchtbarkeit bewirken. Nach Befragung von Fachleuten für männliche Fruchtbarkeit und Anbietern von medizinischen Labordienstleistungen ermöglichte die EU-Finanzierung in Rahmen des Projekts die Realisierung einer Studie zur technischen Durchführbarkeit und die Weiterentwicklung des Geschäftsplans des Teams. Es konnte sich außerdem weiter auf klinische Studien vorbereiten. Bislang hat das Team ein Patent auf seine Methode zur Bakterienbestimmung angemeldet.

Bakteriennachweis ohne anaerobe Probenahme

Die männliche Fruchtbarkeit wird üblicherweise anhand von Samenproben unter dem Mikroskop analysiert. Manchmal gehört dazu auch eine bakteriologische Untersuchung, wenn Symptome einer Infektion zu beobachten sind. Ist das Ergebnis der Untersuchung positiv, wird gemäß Standardverfahren eine traditionelle Kultur in Luft angelegt, mit der nur aerobe Bakterien nachgewiesen werden können. Bakterielle Infektionen der männlichen Reproduktionsorgane werden jedoch meist von anaeroben Bakterienarten verursacht; und das oft ohne erkennbare Symptome. Eine speziell anaerobe Probenahme ist in der gegenwärtigen klinischen Praxis schwierig, da die Proben meist mittels Masturbation gewonnen werden, wobei die Samenflüssigkeit mit Luft in Kontakt gelangt. Die DetectInMen-Methode beruht auf der Erkennung von Phospholipiden, die als „bakterielle Fingerabdrücke“ dienen. Diese chemischen Verbindungen, die in hoher Konzentration auf der äußeren Oberfläche der Bakterienzelle zu finden sind, bleiben auch nach dem Absterben der Bakterienzelle stabil, wie es nach Luftkontakt bei anaeroben Bakterienstämmen geschieht. Bei DetectInMen kommt ein Spektrometer zum Einsatz, um jene verräterischen Signale zu erzeugen, anhand derer das Softwareinstrument auf Basis künstlicher Intelligenz dann die Fingerabdrücke bestimmter Bakterienstämme analysieren kann. „Unsere Methode lässt sich problemlos in die gegenwärtige klinische Praxis integrieren. Im Labor können mit den DetectInMen-Werkzeugen Proben untersucht werden, ohne dass eine spezielle Entnahme oder Bearbeitung erfolgen muss. Sogar auf gefrorene Proben kann zurückgegriffen werden. Es können auch mehrere Arten von Infektionen auf einmal, und das ohne Kultivierung, nachgewiesen werden, so etwa bakterielle, pilzartige, einige virale sowie anaerobe Bakterienarten“, sagt Eszter Varga, Geschäftsführerin des Biotechnologieunternehmens Fabtech, bei dem das Projekt durchgeführt wurde. Wird eine bakterielle Infektion festgestellt, können die Patienten gezielt mit Antibiotika behandelt werden, wobei etwa drei Monaten danach eine Verbesserung der Spermienqualität zu beobachten ist. Da mit den heute üblichen Nachweismethoden oft die anaeroben bakteriellen Infektionen übersehen werden, würden die Andrologiefachleute ohne ein System wie DetectInMen normalerweise nicht wissen, dass sie Antibiotika verschreiben, wie sie die geeigneten Mittel auswählen oder die Behandlung beurteilen sollten.

Die Vorteile: im Privaten und für die Gesellschaft

Die klinische Anwendung der DetectInMen-Methode könnte den Behandlungserfolg bei unfruchtbaren und vermindert fruchtbaren Männern erhöhen. Auf diese Weise ließe sich die Zeit bis zum Eintritt einer Schwangerschaft verkürzen und Anzahl und Kosten erfolgloser Therapieversuche und damit auch der Stress für die Paare könnten verringert werden. Die nächsten Schritte sind die Durchführung klinischer Studien und die Erlangung einer Klassifizierung als In-Vitro-Diagnostikum. Inzwischen arbeitet das Team an der Standardisierung der Messprotokolle, der Einbeziehung weiterer Bakterienstämme und der Entwicklung einer Strategie zur Einhaltung der Vorschriften (sowohl für Europa in Bezug auf die CE-Zertifizierung als auch für die Vereinigten Staaten in Hinsicht auf die FDA-Zulassung). Derzeit bemüht sich das Team um weitere Finanzmittel und/oder Investitionen, um in dieser Richtung voranzukommen. Die Kommerzialisierung zielt zunächst auf den privaten Sektor wie etwa medizinische Zentren und Anbieter von klinischen Labordienstleistungen ab, bevor eine Ausweitung in das öffentliche Gesundheitswesen folgen wird.

Schlüsselbegriffe

DetectInMen, Sperma, Samenflüssigkeit, Spermien, Bakterien, Infektionen, anaerob, aerob, Unfruchtbarkeit, Phospholipide, Antibiotika

Projektinformationen

ID Finanzhilfevereinbarung: 876705

Status

Abgeschlossenes Projekt

  • Startdatum

    1 Juli 2019

  • Enddatum

    31 Dezember 2019

Finanziert unter:

H2020-EU.3.

H2020-EU.2.3.

H2020-EU.2.1.

  • Gesamtbudget:

    € 71 429

  • EU-Beitrag

    € 50 000

Koordiniert durch:

FABTECH ELSO BIOTECHNOLOGIAI AUTOMATIZACIO KORLATOLT FELELOSSEGU TARSASAG