Deutsche Wissenschaftler entwickeln ultrasensitive Methode zur Diagnose von Prionenerkrankungen

Deutsche Wissenschaftler entwickeln ultrasensitive Methode zur Diagnose von Prionenerkrankungen
Deutsche Wissenschaftler entwickeln ultrasensitive Methode zur Diagnose von Prionenerkrankungen
Anonim

Deutsche Wissenschaftler haben ein neuartiges, hochempfindliches Verfahren zum Nachweis von Prionen, den Infektionserregern der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD) und BSE, entwickelt. Mit dieser Methode können einzelne Prionenpartikel in Körperflüssigkeiten identifiziert werden. Erstmals konnten Prionen im Liquor cerebrospinalis (CSF) von CJD-Patienten nachgewiesen werden. Derzeit wird ein klinischer Test für den routinemäßigen Einsatz entwickelt.

Die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit beim Menschen und BSE beim Rind gehören zu einer Gruppe von übertragbaren und immer tödlich verlaufenden Erkrankungen des Zentralnervensystems.Sie werden durch ungewöhnliche Infektionserreger verursacht, die als Prionen bekannt sind. Prionen fehlt ein nachweisbares Genom. Sie bestehen aus einer pathologischen aggregierten Form eines vom Wirt stammenden Proteins namens Prionprotein. Die definitive Diagnose einer Prionenerkrankung basiert auf dem Nachweis einer pathologischen Anhäufung von Prionenproteinen im Gehirngewebe, jedoch sind geeignete klinische Tests zum Nachweis von Prionen in lebenden Patienten oder Tieren nicht verfügbar.

Es gibt jetzt ein neuartiges Diagnoseverfahren, das den direkten Nachweis von Prionen in der für diagnostische Zwecke leicht zugänglichen Zerebrospinalflüssigkeit erlaubt. Diese vom Bundesforschungsministerium geförderte Methode wurde in Kooperation zweier Forschungsgruppen entwickelt, der des Nobelpreisträgers Manfred Eigen vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen und der des Prionenforschers Prof Hans Kretzschmar von der Universität Göttingen (jetzt an der Universität München).

Diese Technik basiert auf einem Aufbau, der für die konfokale Zweifarben-Fluoreszenz-Kreuzkorrelationsspektroskopie entwickelt wurde.Nach Anregung mit einem hochfokussierten Laserstrahl erlaubt dieser Aufbau den Nachweis einzelner, fluoreszenzmarkierter Moleküle. Durch den Einsatz spezifischer Antikörpersonden gelang es den Göttinger Wissenschaftlern, Prionenpartikel im Liquor mit fluoreszierenden Farbstoffen zu markieren. Die einzelnen Prionenpartikel konnten dann durch Scannen der Probe mit einem Laserstrahl (Scanning for Intensityly Fluorescent Targets, SIFT) mit hoher Empfindlichkeit identifiziert werden. Die Sensitivität dieser Methode ist etablierten Nachweistechniken wie der "Western Blot"-Analyse deutlich überlegen.

Durch den Einsatz des neuen Verfahrens in einer Pilotstudie am Universitätsklinikum Göttingen wurden in einer vom Bundesministerium für Gesundheit geförderten deutschen CJK-Studie erstmals Prionenpartikel im Liquor mehrerer CJK-Patienten nachgewiesen, aber nicht im Liquor von Kontrollpatienten. Dieser erregerspezifische Test könnte künftig die Grundlage für einen schnellen und sensitiven klinischen Test auf CJK und andere Prionenerkrankungen bilden. Da die Technik auch zum Nachweis anderer krankheitsassoziierter Proteinpartikel eingesetzt werden kann, könnte sie auch zur Früherkennung verwandter Krankheiten wie Alzheimer eingesetzt werden.

(J. Bieschke, A. Giese, W. Schulz-Schaeffer, I. Zerr, S. Poser, M. Eigen, H. Kretzschmar: „Ultra-sensitive detection of pathological prion proteinaggregats by dual-color Scannen nach intensiv fluoreszierenden Targets" Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2000) 97:5468-5473)

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