Pest-Schnelltest aus Potsdam: Dem schwarzen Tod auf der Spur

Golm – Potsdamer Forschern ist es zu verdanken, dass sich die Pest in Zukunft leichter als bisher diagnostizieren lässt. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) in Potsdam-Golm haben zusammen mit Kollegen der FU Berlin einen Schnelltest für die hochinfektiöse tödliche Krankheit entwickelt, die im Mittelalter über 200 Millionen Menschen das Leben kostete. Auch heute gilt die von dem Bakterium Yersinia pestis ausgelöste Pest als noch nicht besiegt.

Wichtig an dem weltweit neuartigen Testverfahren ist, dass es einfach, preiswert und schnell anwendbar ist. Denn gegen die Pest können Antibiotika helfen, allerdings nur, wenn sie sofort eingesetzt werden. Mit jeder Stunde, in der die Krankheit unerkannt bleibt, sinkt die Lebenserwartung der Erkrankten. Unbehandelt verläuft die Pest meist in kurzer Zeit tödlich. „Der wichtigste Faktor für das Überleben der Pest ist ein frühes Erkennen der Infektion“, sagte Chakkumkal Anish, Leiter der Arbeitsgruppe Glykobiologie am Potsdamer Max-Planck-Institut. „Deshalb kann unsere Arbeit in Zukunft die Überlebensrate von Pestpatienten positiv beeinflussen.“

Die Forschungsgruppe um MPI-Direktor Peter Seeberger hat das neue Verfahren auf Grundlagen der Zuckerchemie entwickelt. Mit dem zuckerbasierten Nachweis lässt sich das Pest-Bakterium einfach und treffsicher identifizieren. Für die neue Methode identifizierten und synthetisierten die Forscher zunächst einen Mehrfachzucker, der für die Oberfläche des Bakteriums charakteristisch ist. Den Mehrfachzucker verknüpften sie mit einem Protein, um die immunologische Wirkung zu steigern. Mit dem Glykoprotein als Antigen lassen sich im Blut von erkrankten Menschen Antikörper auf den Pesterreger nachweisen. Die Potsdamer Forscher erzeugten mit dem Antigen aber auch Antikörper, mit denen der Pest-Erreger in infizierten Proben direkt festgestellt werden kann.

Das neue Verfahren erlaubt es mit hoher Treffsicherheit Pest-Bakterien nachzuweisen, ohne dass das Testergebnis durch andere, der Pest biochemisch verwandte Bakterien, verfälscht werden kann. Das Glykoprotein für den neuartigen Schnelltest kann für die Praxis auf Teststreifen aufgebracht werden. So lassen sich Erreger im Blut der Erkrankten nachweisen. Andrerseits können mit dem Verfahren auch Pest-Erreger direkt in infiziertem Gewebe nachgewiesen werden.

„Solche zuverlässigen Tests lassen sich einfach und kostengünstig herstellen“, erklärte Peter Seeberger. Dies sei ein großer Vorteil gegenüber bisherigen Methoden. Bisher werden Pest-Erreger anhand von Phänotypisierung oder anhand ihrer Gene nachgewiesen. Die entsprechenden Verfahren sind kompliziert und teuer und können fehlerhafte Diagnosen liefern. Das neue Verfahren geht auf Forschungen auf dem Gebiet der Glykomik zurück, also der Erforschung von Kohlehydraten, zu denen alle Zucker gehören, und ihrer Rolle in der Biologie. „Wir setzen mittlerweile komplexe Strukturen aus einfachen Bausteinen zusammen, ähnlich wie ein Kind aus einzelnen Legosteinen ein Raumschiffmodell zusammensetzt“, erläutert Chakkumkal Anish. Jan Kixmüller