Ausgezeichnet mit dem Thüringer Forschungspreis

Ein Chip, der Leben retten kann: der RamanBioAssayTM. Auf den Chip kommen Bakterien aus einer Patientenprobe. Ein lichtbasiertes Verfahren und eine computergestützte statistische Auswertung liefern Klarheit: Welcher Erreger ist es und wogegen ist er resistent?
Foto: Sven Döring/ Leibniz-IPHT — Ein Chip, der Leben retten kann: der RamanBioAssayTM. Auf den Chip kommen Bakterien aus einer Patientenprobe. Ein lichtbasiertes Verfahren und eine computergestützte statistische Auswertung liefern Klarheit: Welcher Erreger ist es und wogegen ist er resistent? Foto: Sven Döring/ Leibniz-IPHT

Mit einem Schnelltest zur Erkennung von Infektionserregern und deren Antibiotika-Resistenzen erhielt ein Jenaer Wissenschaftlerteam des Leibniz-IPHT, der Friedrich-Schiller-Universität und des Universitätsklinikums Jena den Thüringer Forschungspreis 2019. Das von ihm erforschte laserbasierte Verfahren kann Bakterien und ihre Resistenzen direkt diagnostizieren: In 3 Stunden liegt das Ergebnis vor, auf das Mediziner mit derzeitigen Verfahren bis zu 3 Tage warten müssen. Der Test ermöglicht es Ärzten, Infektionen zielgenau zu therapieren und könnte damit einen entscheidenden Beitrag leisten im Kampf gegen resistente Keime. Der Thüringer Forschungspreis wurde am 8. April um 17 Uhr in Jena vergeben.

Immer öfter infizieren sich Menschen mit Keimen, gegen die verfügbare Antibiotika nicht mehr helfen. Solche resistenten Keime gefährden Menschen weltweit. Denn sie könnten dazu führen, dass von Krankheiten, die heute gut zu behandeln sind, in naher Zukunft wieder eine tödliche Gefahr ausgeht und scheinbar einfache Routineeingriffe zum unkalkulierbaren Risiko werden. Die Ursache ist ein Teufelskreislauf: Weil es an schnellen Verfahren für die Diagnose fehlt, werden Patientinnen und Patienten mit lebensbedrohlichen Infektionen unter Zeitdruck zunächst mit Breitband- oder Reserveantibiotika behandelt. In der Folge treten immer mehr Resistenzen auf, auch gegen Reserveantibiotika. Diese Substanzen werden zunehmend wirkungslos — und die Resistenzlage verschärft sich weiter.

Ein Chip, der Leben retten kann

Ein Wissenschaftlerteam des Leibniz-IPHT, der Friedrich-Schiller-Universität und des Universitätsklinikums Jena hat eine Lösung erforscht mit dem Potential, die Infektionsdiagnostik zu revolutionieren: einen laserbasierten Schnelltest, der Ärztinnen und Ärzten in kürzester Zeit die entscheidenden Informationen liefert, um mit der optimalen Behandlung zu starten. Mit dem RamanBioAssy™ können Bakterien und Resistenzen innerhalb von 3 Stunden diagnostiziert werden. Bei derzeit angewandten mikrobiologischen Verfahren müssen Mediziner bis zu 3 Tage auf das Ergebnis warten.

Prof. Ute Neugebauer vom Leibniz-IPHT und dem integrierten Forschungs- und Behandlungszentrum „Center for Sepsis Control and Care“ des Universitätsklinikums Jena (UKJ) und Prof. Michael Bauer, Leiter der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin am UKJ. Sie sind Teil des Wissenschaftlerteams des Leibniz-IPHT, der Friedrich-Schiller-Universität und des UKJ, das den Schnelltest zur Erkennung von Infektionserregern und deren Antibiotika-Resistenzen erforscht.
Foto: Sven Döring/ Leibniz-IPHT — Prof. Ute Neugebauer vom Leibniz-IPHT und dem integrierten Forschungs- und Behandlungszentrum „Center for Sepsis Control and Care“ des Universitätsklinikums Jena (UKJ) und Prof. Michael Bauer, Leiter der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin am UKJ. Sie sind Teil des Wissenschaftlerteams des Leibniz-IPHT, der Friedrich-Schiller-Universität und des UKJ, das den Schnelltest zur Erkennung von Infektionserregern und deren Antibiotika-Resistenzen erforscht. Foto: Sven Döring/ Leibniz-IPHT

Die Alternative der Jenaer Forscher ist schnell, kostengünstig und universell einsetzbar: ein Chip, der ein Labor ersetzt. Wenige Tropfen einer Patientenprobe genügen, damit Ärzte Krankheitserreger und Antibiotika-Resistenzen einfach ablesen können.

„Eine potentiell lebensrettende Entwicklung. Mit Potential sowohl für den einzelnen Patienten als auch für das Gesundheitssystem“, urteilt Prof. Michael Bauer, der am Uniklinikum Jena die Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin leitet: „Sie könnte helfen, uns aus der Resistenz-Misere zu befreien.“

Das Forscherteam am Leibniz-IPHT arbeitet bereits an einem tragbaren System. „Unser Ansporn ist es, nun die nächsten Schritte zu gehen und Ärzten ein Mittel an die Hand zu geben, das sie dort einsetzen können, wo es am meisten gebraucht wird: in der patientennahen Diagnostik“, sagt Prof. Jürgen Popp, wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-IPHT und des Instituts für Physikalische Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena. So könnte der Schnelltest Ärzten auf dem Land, wo keine Klinik in der Nähe ist, zu einer präzisen Diagnose und ihren Patienten zu einer passenden Behandlung verhelfen. Und bei lebensbedrohlich erkrankten Patienten in der Klinik, für die jede Minute zählt, erspart es den zeitaufwändigen Probentransport ins Labor.

„Es freut uns zu sehen, dass wir mit spektroskopischen Techniken eine Lösung für einen dringenden medizinischen Bedarf bereitstellen können“, ergänzt Prof. Ute Neugebauer vom Leibniz-IPHT, die am Integrierten Forschungs- und Behandlungszentrum Sepsis und Sepsisfolgen des Uniklinikums Jena forscht.

Für den Chip, der Leben retten kann, wurde das Jenaer Forscherteam 2018 mit dem 3. Preis des Berthold-Leibinger-Innovationspreises ausgezeichnet. Er hat zudem bereits zur Gründung der Firma Biophotonics Diagnostics geführt. Das Potential ist groß. Patientinnen und Patienten wird schnell geholfen. Die weitere Ausbreitung von Resistenzen wird durch passgenaue Therapien eingedämmt und in den Gesundheitssystemen werden erhebliche Kosten eingespart.

Hintergrund:

Mit dem Thüringer Forschungspreis ehrt das Land Thüringen seit 1995 einmal im Jahr Spitzenleistungen in der Forschung an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen des Landes. Ausgezeichnet werden Arbeiten der Grundlagen- und der angewandten Forschung mit einem Preisgeld von insgesamt 50.000 Euro. Über die Vergabe entscheidet eine Jury aus erfahrenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus ganz Deutschland.

Ein Wissenschaftlerteam des Leibniz-IPHT, der Friedrich-Schiller-Universität und des Universitätsklinikums Jena entwickelt Schnelltest zur Erkennung von Infektionserregern.

Ein Chip, der Leben retten kann

Hintergrund: