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Ein neuartiges serologisches Diagnostiksystems zur Spezies-spezifischen Erkennung von Pilzinfektionen

Projektleiter: Dr. med. Oliver Bader
Universitätsmedizin Göttingen, Institut für Medizinische Mikrobiologie

Hintergrund

Eine durch Candida-Pilze verursachte Sepsis stellt eine lebensbedrohliche Situation mit nicht unerheblicher Inzidenz und Letalität dar. Obwohl Candida albicans nach wie vor am häufigsten als humanpathogener Hefepilz aus Patientenmaterialien isoliert wird, nimmt der Nachweis von non-albicans Candida-Arten zu und erreicht vielfach einen Anteil von mehr als 40% bei Patienten mit Candidämie. So konnten wir zeigen, dass in Deutschland C. albicans bundesweit nur noch 58.5% aller Pilzisolate von Blutkulturen ausmacht, gefolgt von C. glabrata (19.1%) und C. parapsilosis (8.0%). Dabei ist für die Therapie von Bedeutung, dass beispielsweise C. glabrata, C. parapsilosis und C. krusei charakteristische intrinsische Resistenzen gegenüber einigen antimykotischen Wirkstoffen aufweisen. Daher sollte die mykologische Diagnostik nicht nur die Anwesenheit von Hefen per se anzeigen, sondern auch zeitnah die genaue Hefen-Spezies bestimmen.

Die bisher hierzulande eingesetzten kulturellen Nachweisverfahren dauern in den meisten Fällen zu lange, um für eine adäquate Therapie eine schnelle Entscheidungshilfe darzustellen. Die vielfach als Schnellnachweis angesehene PCR ist teuer und wird bisher aufgrund ungenügender Sensitivität dem Anspruch einer adäquaten mykologischen Diagnostik nicht gerecht. Die bisher kommerziell zur Verfügung stehenden serologischen Verfahren setzen z.T. wenig charakterisierte Pilzantigene, das Oberflächen-exponierte Mannan, oder den Zellwandbestandteil Glukan als Marker ein. Diese Testverfahren erlauben in der Regel jedoch keine sichere Differenzierung der verschiedenen Candida-Spezies, und schließen auch nicht die Erkennung aller relevanten Spezies mit Sicherheit ein. Dadurch können insbesondere Infektionen mit non-albicans Candida Arten mit intrinsischer oder häufiger Azolresistenz (C. krusei, C. glabrata) oder mit oft erhöhten MHKs gegenüber Echinocandinen (C. parapsilosis) nicht mit ausreichender Sicherheit zeitnah erkannt werden.

Zielsetzung

Dieses Projekt soll dazu beitragen, einen kulturunabhängigen Test für die mykologische Diagnostik zu etablieren, der einen schnellen adäquaten Therapiebeginn ermöglicht, weil mit ihm die Spezies-spezifische Identifizierung von Candida-Spezies möglich sein wird. Schließlich wollen wir dieses Testformat auch unter Ressourcen-limitierten Bedingungen testen. 

Um dies zu erreichen, werden wir bestehende Techniken der serologischen Testung erweitern. Ausgehend von der Erkenntnis, dass sich sowohl die Oberflächenproteine der Pilzzellwand selbst, als auch die mit ihnen verknüpften Mannane sehr stark von Spezies zu Spezies unterscheiden, wollen wir mit Hilfe von molekularen Verfahren Unterschiede in den Glykosilierungsmustern für die Entwicklung rekombinanter Biomarker nutzen. Für die Endpunktauswertung (Spezies-spezifische Reaktivität der Konstrukte im ELISA-System) steht uns eine von uns etablierte Serum-Biobank gut charakterisierter Patientenseren zur Verfügung. Die Serumproben wurden zu unterschiedlichen Zeitpunkten von Patienten isoliert, die an einer Hefepilz-Sepsis gelitten haben und deren verursachende Pilzspezies durch Blutkultur identifiziert wurden.

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