Universelles Basisverfahren der Zukunft?
Fortschritte der LC-MS/MS
Eigentlich hat die Massenspektrometrie (MS) das Zeug dazu, als Universalverfahren Einzug in die Labordiagnostik zu halten, denn sie kann so gut wie alle Moleküle nachweisen, die eine Masse und eine Ladung besitzen. Das Spektrum reicht von kleinen Metaboliten bis zu großen Peptiden.
Dass sie sich noch nicht auf breiter Front durchsetzen konnte, liegt v. a. daran, dass die Tandemmassenspektrometrie mit vorgeschalteter Flüssigchromatografie (LC-MS/MS) apparativ teuer und schwer zu automatisieren ist. Die Hoffnung der Anwender liegt aber ganz klar auf der Entwicklung von Turn-Key-Systemen, die ähnlich leicht zu bedienen sind wie Immunoanalyzer. Einen ersten Schritt macht das unten vorgestellte System – ein Vollautomat, der sich an Anwender ohne spezielle MS/MS-Kenntnisse wendet. Das Methodenspektrum befindet sich noch im Aufbau; als Beispiel wird ein Verfahren vorgestellt, das dank der vorgeschalteten HPLC eng verwandte Stellungsepimere von Vitamin D differenzieren kann.
In einer 2018 publizierten SWOT-Analyse arbeiteten Vogeser und Zhang [1] die Stärken und Schwächen der Technologie heraus und analysierten die Chancen und Risiken für ihre weitere Verbreitung im klinischen Labor.
Die Stärken
Die Autoren stellen die Spezifität als die herausragende Stärke der LC-MS/MS dar. Exzellente molekulare Auflösung gepaart mit geringer Interferenz durch chemisch ähnliche Substanzen (im Vergleich zu Immunoassays) erlauben es, zahlreiche diagnostisch wichtige Vertreter einer Substanzklasse in einem Analysengang
parallel zu erfassen. In Deutschland sind Medikamente und Drogen das Haupteinsatzgebiet; allein TDM (therapeutic drug monitoring), zum Beispiel von Immunsuppressiva, kann bei entsprechenden Anforderungszahlen die Anschaffung rentabel machen. Aber auch Hormone (Testosteron, Plasma-Metanephrine), Metaboliten (z. B. Methylmalonsäure bei Vitamin-B12-Mangel, Ethylglucuronid zur Kontrolle der Alkoholabstinenz), Antibiotika und natürlich das Neugeborenenscreening sind wichtige Einsatzgebiete (siehe die beiden Produktvorstellungen auf dieser Seite).
Die Schwächen
Als größten Nachteil sehen die Autoren die Komplexität und damit Fehleranfälligkeit der Geräte an – und hier insbesondere der LC-Einheit. Hardware und Software eignen sich eher für Anbieter von Spezialtests und für Forschungslabore. Dieser Nischenmarkt ist allerdings durchaus wichtig und wird wohl auch noch lange erhalten bleiben.
Chancen und Risiken
Das Spektrum labormedizinischer Tests wächst derzeit rasant, und damit steigt mit Sicherheit auch die Nachfrage nach hochparallelen Analysentechniken wie der LC-MS/MS – beispielsweise für quantitative Proteinprofile. Die größten Risiken resultieren aus der Tatsache, dass die Entwicklung der konkurrierenden Immunoassay-Technologien nicht stillsteht. Möglicherweise liegt die größte Bedrohung also darin, dass sich viele Hersteller dieses Wettbewerbs überhaupt nicht bewusst sind.
[1] Vogeser M, Zhang Y. Clinical Mass Spectrometry 2018; 9:1–6
Dr. Gabriele Egert
Prof. Dr. Georg Hoffmann
Mitglieder der Redaktion
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