Von der Amplifikation zur Sequenzierung

Komplettsysteme für den Nukleinsäurenachweis in der Mikrobiologie

Die molekulare Diagnostik erhält in der Infektiologie einen immer höheren Stellenwert, denn sie ist zuverlässig, lässt sich gut miniaturisieren und erreicht mittlerweile auch einen hohen Automationsgrad. Das demonstrieren die vier in der vorliegenden Produktübersicht vorgestellten Systeme.

HerstellerSystemAnalysentechnik
MolzymMicro-Dx™ CE-IVDDirekter Erregernachweis mittels Sanger-Sequenzierung aus dem Primärmaterial
Hologic  DeutschlandPanther Fusion™PCR und isothermale TMA, Random Access, Laboratory Developed Tests (LDT)
Roche Diagnostics Deutschlandcobas® 6800/8800PCR, Random Access, Laboratory Developed Tests (LDT)
altona  DiagnosticsAltoStar Molecular Diagnostic WorkflowPCR auf MTP-Format, verschiedene Probenmaterialien und Assays kombinierbar 

Das Gerät von Molzym setzt – und das ist eine Besonderheit – zur Identifizierung von Bakterien und Pilzen Primärmaterial direkt ohne vorgeschaltete Kultivierung ein. Aus flüssigen Proben (Körperflüssigkeiten), aus Gewebe und Abstrichen erfolgt, nach einem Verdau der humanen DNA, eine Vervielfältigung der 16S- und 18S-rRNA von Bakterien oder Pilzen. Die Sequenz der so gewonnenen Amplifikate wird mittels Sanger-Sequenzierung ermittelt. Die Auswertung, also in dem Fall die Keim-Identifizierung, erfolgt durch den Vergleich mit bekannten Sequenzen einer Datenbank. Diese Methode ist besonders gut geeignet, um beispielsweise langsam wachsende Erreger, Sepsis-Erreger oder auch antibiotisch vorbehandelte Keime nachzuweisen. Es ist wohl demnächst zu erwarten, dass immer häufiger die Sequenzierung des Erregergenoms zur Keimidentifizierung herangezogen wird. Denn die Sequenzierungsverfahren – in erster Linie das Next Generation Sequencing – werden immer schneller; die Auswertungen lassen sich immer besser handhaben.
Drei weitere Firmen stellen ihre Systeme zur Aufreinigung, Amplifikation und Identifikation von Infektionserregern oder Krankheits-assoziierten Gensequenzen vor. Dabei stehen diesmal vor allem die Automatisierung und der Probendurchsatz im Vordergrund. Bei den ersten beiden Geräten handelt es sich um vollautomatische Analyzer, die Primärproben im Random Access in beliebiger Reihenfolge bearbeiten. Sie eignen sich für große Untersuchungsserien und bieten lange Walk-away-Zeiten. Der Vollautomat von Hologic ist als Standalone-Gerät konzipiert. Er vereint die PCR und isothermale Verfahren auf einer Plattform. Der Vollautomat von Roche kann alleine stehen oder in eine Probenstraße integriert werden. Beide Geräte haben eine weitere Gemeinsamkeit: Sie verfügen über einen offenen Kanal, auf dem im Labor entwickelte Tests, sogenannte Laboratory Developed Tests (LDT), durchgeführt werden können.
Das zweite Gerät arbeitet mit Ready-to-use-Kassetten und verwendet interne Standards. Die Assay-Kits des ersten Anbieters benötigen noch einige Vorarbeiten, bevor ein Lauf gestartet werden kann.
Der Analyzer von altona Diagnostics ist modular aufgebaut. Er startet die Nukleinsäure­extraktion aus der Primärprobe. Sieben verschiedene, bereits vom Hersteller validierte Probenmaterialien werden in einem Lauf von bis zu 96 Proben analysiert. Aus den durch die Extraktion gewonnenen Eluaten können bis zu vier unterschiedliche Assays gleichzeitig durchgeführt werden. Auf einer Mikrotiterplatte sind es bis zu acht unterschiedliche Assays. Das Gerät schließt die Lücke zwischen den beiden Großgeräten und kleineren Analyzern mit einem umfangreichen, auf den Nachweis von Virus­erkrankungen bei immundefizienten Patienten abgestimmten Testportfolio, das kontinuierlich erweitert wird.
Zur Automation gehört auch die Kommunikation mit dem Laborinformationssys­tem, die bei allen drei Geräten bidirektional möglich ist.