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MALDI-TOF-Massenspektrometrie: Mikrobiologen entwickeln Methode zur beschleunigten Bestimmung von Antibiotikaresistenzen

Münster (mfm/sm) – Atemwegs-, Harnwegs- oder Wundinfektion, Sepsis: Die Liste der typischerweise durch multiresistente Keime ausgelösten Erkrankungen ist lang, deren Verlauf oft schwer oder gar tödlich. Therapeutischer Königsweg sind exakt auf den krank machenden Erreger zugeschnittene Antibiotika, doch genau hier liegt das Problem: Tests, welcher Keim den Patienten krankmacht und gegen welche Antibiotika dieser noch empfindlich ist, dauern oft lange. Ein Forscherteam des Instituts für Medizinische Mikrobiologie der Universität Münster hat nun eine Methode entwickelt, die das Verfahren deutlich beschleunigt. Unterstützt durch eine neue Förderrichtlinie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) bringen die Forscher die Methode in Kooperation mit einem Technologieunternehmen derzeit zur Marktreife, sodass sie Patienten schon bald zugutekommen kann.

Die neue Methode der Mikrobiologen und Projektleiter Privatdozent Dr. Evgeny A. Idelevich und Prof. Karsten Becker basiert auf der unter Fachleuten bekannten MALDI-TOF-Massenspektrometrie, mit der es bereits möglich ist, Erreger zu identifizieren. „Wir brauchen aber auch neue Ansätze, um schneller Resistenzmerkmale zu bestimmen. Mit bisherigen Methoden dauert dies meist mehr als einen Tag, weil die Proben erst angezüchtet werden müssen“, so Becker. Mithilfe der Innovation aus Münster können Behandler schneller die optimale Antibiotikatherapie auswählen und zügig krankenhaushygienische Maßnahmen im Fall multiresistenter Erreger einleiten, um andere Patienten zu schützen.
Zusätzlich mindert die Gabe von schmaler wirkenden Antibiotika den Selektionsdruck hin zu resistenten Erregern, denn oft verabreichen Ärzte – um Patienten möglichst schnell zu helfen – Breitbandantibiotika, die gegen viele Bakterienstämme wirken. Dies treibt allerdings die Entstehung von multiresistenten Keimen weiter an.

Bild: Das „MASTeR-Team“ (bedeutet im Englischen etwa „schnelle Resistenztestung mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie“) mit Priv.-Doz. Dr. Evgeny Idelevich, Prof. Karsten Becker, Damayanti Kaiser, Alexandra Busch, Carlos Correa-Martinez und Luise Storck (v.l.n.r.) vor dem MALDI-TOF-Gerät (Foto: FZ / E. Deiters-Keul)

„Die MALDI-TOF-Methode bot sich auch für unsere Forschung an, weil sie extrem schnell, hochspezifisch und kostengünstig ist“, erklärt Idelevich. Die Wissenschaftler haben deshalb auf dieser Basis eine universelle Schnellmethode zur Empfindlichkeitsklärung entwickelt, mit der sie Erreger sogar auf mehrere Antibiotika gleichzeitig testen können. Gemeinsam mit Kollegen des Bremer Medizintechnik-Unternehmens Bruker Daltonik verfeinern sie derzeit das Verfahren und entwickeln es zur Marktreife.

„Wir hoffen, unsere Methode schon in den nächsten zwei bis drei Jahren fit für die Labore dieser Welt zu haben“, freut sich Becker. Besonders wichtig sei ihm dieses Projekt auch, weil die zugrundeliegende Methode in den 1980-er Jahren ebenfalls von münsterschen Wissenschaftlern geprägt worden sei: „Die Kollegen haben mit ihrer Forschung damals den Grundstein für die heutige mikrobiologische Erregeridentifizierung gelegt. Aktuell verwenden tausende Laboratorien weltweit einen „MALDI-Biotyper“. Das schafft ideale Voraussetzungen, unsere Methode ohne großen Aufwand zu etablieren.“
Die durch das BMBF geförderte Kooperation von Wissenschaft und Wirtschaft in Münster und Bremen soll noch drei Jahre bestehen. Insgesamt erhalten die Projektpartner des Konsortiums eine Fördersumme von mehr als 900.000 Euro.