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Schnelltest zum Nachweis von Malaria-Infektionen
Zeitaufwendige Tests sind mit ein Grund dafür, dass Malaria noch immer viele Opfer fordert. Jetzt haben Forscher eine Methode vorgestellt, die eine Infektion innerhalb von fünf Minuten erkennen kann.
Von Annett Stein
Ein neuer Ansatz für einen Schnelltest auf Malaria ermöglicht einen Nachweis der Infektion binnen weniger Minuten. Genutzt wird für den Test ein Stoffwechselprodukt der Erreger, das Hämozoin, berichten Wissenschaftler im Fachmagazin "Nature Medicine".
Mit dem transportablen System sei die Infektion selbst bei weniger als zehn Parasiten je Mikroliter Blut nachweisbar. Es werden demnach nur winzige Blutmengen für den Test benötigt. Dieser sei zudem weniger anfällig für menschliche Fehler als herkömmliche Verfahren und komme anders als diese ohne Chemikalien für die Aufbereitung der Proben aus.
Die Forscher um Jongyoon Han vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge nutzten zum Nachweis der Hämozoin-Pigmente die sogenannte MR-Relaxometrie, ein Magnetresonanztomografie-Verfahren (MRT).
Malaria-Erreger bauen roten Blutfarbstoff ab
Dabei werden bestimmte Moleküle im Körper mittels starker Magnetfelder angeregt, in der Folge wird in einem Empfängerstromkreis ein elektrisches Signal ausgelöst. Anders als die großen MRT-Geräte etwa in Kliniken sei das entwickelte System so klein, dass es gut in mobilen Labors verwendet werden könne.
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Hämozoin-Kristalle entstehen, wenn die Malaria-Erreger das Hämoglobin in infizierten roten Blutkörperchen abbauen, um Proteine für den eigenen Stoffwechsel zu gewinnen. Dabei wird Häm freigesetzt, aus dem sofort kristallines Hämozoin entsteht.
Das Hämozoin werde bei allen den Menschen infizierenden Malaria-Erregern gebildet und komme in allen Phasen der Infektion vor, schreiben die Wissenschaftler.
Das Potenzial der Methode demonstrierten sie mit menschlichem Blut und dem Erreger Plasmodium falciparum, der die besonders gefährliche Malaria tropica verursacht.
Der Text erkennt die Infektion in weniger als fünf Minuten
Zusätzlich wurde das System an mit Plasmodium berghei infizierten Mäusen erprobt. Die Infektion habe sich mit dem Test bereits in einem frühen Stadium erkennen lassen – und das in weniger als fünf Minuten, schreiben die Forscher.
Umständliche und lange Testverfahren sind mit ein Grund dafür, dass Malaria noch immer zu den gefährlichsten Krankheiten weltweit zählt: Hunderte Millionen Menschen erkranken jährlich, etwa eine Million sterben vor allem in Afrika südlich der Sahara. Auslöser sind winzige Parasiten, die Plasmodien. Sie werden durch Stiche weiblicher Anopheles-Mücken übertragen und lösen hohes Fieber, Schüttelfrost, Magen-Darm-Probleme und Krämpfe aus. Vor allem Kinder sterben.
Der Ansatz des Teams um Jongyoon Han muss sich allerdings noch in weiteren Testreihen bewähren, bevor er tatsächlich zum Einsatz kommen könnte. Noch sind vor allem die Elektronik und das Magnetsystem kostspielig. Es sei aber machbar, die Geräte künftig zu einem Stückpreis von weniger als 2000 Dollar herzustellen, glauben die Forscher.
Das Verfahren könne etwa verwendet werden, um klinische Prognosen zu erstellen, aufkommende Resistenzen gegen Malaria-Mittel zu überwachen und die Schwere einer Infektion festzustellen.
Auch andere Gruppen arbeiten an schnelleren und kostengünstigen Malaria-Tests. Forschern der Rice Universität in Texas zum Beispiel entwickelten die sogenannte Vapor Nanobubble Technology, bei der das Hämozoin mithilfe eines Lasers aufgespürt wird. Noch stehen aber auch hier umfangreiche weitere Tests vor einem möglichen Einsatz.
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