Frühwarnsystem für lauernde Tuberkulose

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Die aktive Tuberkulose überfordert so manches Immunsystem. Hier ist es nochmal gut gegangen. Eine Fresszelle des Immunsystems (blau) mit Tuberkulose-Erregern (rot). Quelle: Volker Brinkmann/MPII

10.01.2012  - 

Tuberkulose lässt sich Zeit. Ein Mensch kann sein Leben lang infiziert sein, ohne dass die Krankheit tatsächlich ausbricht. Bei jedem zehnten Patienten allerdings tritt sie im Laufe des Lebens hervor. Um diese Risikogruppe zu schützen, arbeiten Forscher des Biotechnologieunternehmens Qiagen und des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie jetzt zusammen. Sie wollen einen genetisch gestützten Test entwickeln, der anzeigt, wer besonders gefährdet ist. Diese Risikogruppe kann dann nach dem Prinzip der personalisierten Medizin gezielt behandelt werden.

Die Tuberkulose (TB) hält sich hartnäckig ganz oben auf der Liste der tödlichsten Krankheiten weltweit. Jedes Jahr sterben rund 1,4 Millionen Menschen am Befall der Lunge und der Atemweg durch das Mycobacterium tuberculosis. „Auch wenn die höchsten Erkrankungs- und Sterberaten durch Tuberkulose in den Entwicklungsländern auftreten, machen der weltweite Reiseverkehr und die globalen Zuwanderungsströme TB zu einem Problem für die ganze Welt“, erläutert Stefan Kaufmann, Direktor der Abteilung Immunologie am MPIIB in Berlin. Kaufmann ist Tuberkulose-Spezialist. Seine Arbeit bildet die Grundlage für einen neuartigen Impfstoff der Vakzine Projekt Management GmbH, der sich derzeit in der Phase II der klinischen Entwicklung befindet. 

Frühzeitige Behandlung könnte Ausbruch verhindern

Wenn die Krankheit bei allen Infizierten auch ausbrechen würde, wären die Opferzahlen noch weitaus höher. Die Weltgesundheitsorganisation WHO schätzt, dass bis zu ein Drittel der Weltbevölkerung das Bakterium in sich trägt. Doch nur bei fünf bis zehn Prozent dieser Infizierten bricht dann die aktive Tuberkulose aus. Diese ist sehr ansteckend. Könnte man durch frühzeitige Behandlung den Ausbruch der aktiven Form verhindern, wäre der Verbreitung von Tuberkulose ein wirksamer Riegel vorgeschoben. „Diese Initiative hat das Potenzial, die Ausbreitung von Infektionskrankheiten erheblich zu verringern. Durch eine frühzeitige Behandlung der Patienten vor Ausbruch einer aktiven TB sind zugleich erhebliche Kosteneinsparungen möglich“, sagt James Rothel, wissenschaftlicher Leiter bei Qiagen.

Forscher nutzen Immunzellen als Frühwarnsystem

In westlichen Industrienationen ist es üblich, dass alle positiv auf TB getesteten Personen (bei Risikopatienten im Schnitt bis zu 20% der untersuchten Personen) einem Nachfolgetest auf aktive TB unterzogen werden. Der Markt für Tests auf latente TB wird in Industrieländern auf rund 50 Millionen Stück pro Jahr geschätzt. Doch alle Infizierten vorbeugend zu behandeln, ist zu aufwendig. Die Wissenschaftler des MPI für Infektionsbiologie in Berlin scheinen aber einen Weg gefunden zu haben, um abzuschätzen, bei welchen Patienten die Tuberkulose wahrscheinlich wieder ausbrechen wird. Als Sensoren benutzen die Wissenschaftler dabei die Immunzellen im Blut der Patienten. Diese reagieren sehr empfindlich, falls die latente Tuberkulose erwacht und zu einer akuten Erkrankung wird. Die Reaktion der Immunzellen lässt sich nun an einer veränderten Aktivität bestimmter Gene ablesen.

Die Forscher in der Kooperation versuchen nun, unter den Genen, deren Aktivität sich in den Immunzellen ändert, verlässliche Biomarker für die Anfälligkeit gegenüber einer latenten Tuberkulose herauszufinden. Der tatsächliche Test wird dann nicht die DNA, sondern die RNA messen. Mittels der RNA werden die Bauanleitungen von den Genen zu den Ribosomen transportiert. Werden einzelne Gene besonders oft abgelesen, sind in der Zelle mehr RNAs mit den entsprechenden Bauanleitungen unterwegs. Die Menge dieser RNAs lässt sich mit einem entsprechend kalibrierten PCR-Test nachweisen.

Wirksamkeit eines Tuberkulose-Impfstoffs nachweisen

Wenn der Test frühestens im Jahr 2013 auf den Markt kommt, will Qiagen ihn zusammen mit einem bereits bestehenden Test für latente Tuberkulose anbieten, den das Unternehmen seit der Übernahme des australischen Diagnosespezialisten Cellestis im Angebot hat (mehr...). Qiagen wird für das Design und die Herstellung des Tests zuständig sein, während das MPIIB Zugang zu seinen Markergruppen bieten und neue, sogenannte Biosignaturen entwickeln wird. Von einem Ausrüster für molekularbiologische Labore hat sich Qiagen mit dem Stammsitz im nordrhein-westfälischen Hilden in den vergangenen Jahren zu einem der führenden Anbieter von diagnostischen Tests entwickelt. Derzeit sind mehr als 120 Kits zur Diagnose verschiedener Infektionskrankheiten im Angebot, darunter HIV, Hepatitis oder Influenza.

Die Max-Planck-Forscher denken auch schon über den Test hinaus. „Durch die Identifikation von Markern, die bei Menschen mit einer latenten TB das Entwicklungsrisiko einer aktiven TB prognostizieren können, wird auch eine Einschätzung der Wirksamkeit eines möglichen Vakzins während der klinischen Studien ermöglicht“, sagt Kaufmann.

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