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Patentierte Technologie aus dem Fraunhofer IZI macht spezifische Dengue-Virus-Diagnostik möglich

19.05.2020
Eine am Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI entwickelte Technologie ermöglicht erstmals eine spezifische, sensitive Diagnostik des Dengue-Virus. Das patentierte Verfahren wurde an zwei Firmen auslizenziert und entsprechende Antikörpertests sind nun auf dem Markt. Damit lassen sich sowohl die insgesamt vier verschiedenen Dengue-Virus-Subtypen untereinander abgrenzen als auch das Dengue-Virus von anderen nah verwandten Flaviviren. Zu diesen gehören neben dem Zika- und dem West-Nil-Virus, das Gelbfiebervirus sowie das durch Zecken übertragene Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus. Mit der Adaption des Verfahrens auf das Coronavirus SARS-CoV-2 und das West-Nil-Virus wurde bereits begonnen.

Das am Fraunhofer IZI etablierte spezifische und sensitive Bluttestverfahren basiert auf modifizierten Hüllproteinen des Dengue-Virus. Die Anzahl falsch positiver Tests ist mit dieser Technologie stark reduziert, da Kreuzreaktivitäten zu den nah verwandten Flaviviren durch Verwendung spezifischer und blockierender Reagenzien verhindert werden. Die Grundlagen dafür erforschte Dr. Alexandra Rockstroh in ihrer Promotionsarbeit. Die Virologin gehört zum Team um PD Dr. Sebastian Ulbert, der an dem Leipziger Forschungsinstitut den Bereich Impfstoff-Technologien leitet. »Da das Dengue-Virus in vier verschiedenen Serotypen auftritt, kann man sich auch mehrmals infizieren. Eine lebenslange Immunität liegt nach überstandener Infektion immer nur gegen den jeweiligen Subtyp vor. Der spezifische Nachweis und die serologische Abgrenzung auch zu Infektionen mit anderen nah verwandten und weit verbreiteten Flaviviren wie dem Zika-Virus ist mit der von uns etablierten Technologie nun erstmals möglich«, erläutert die Wissenschaftlerin. Dies ist umso bedeutsamer, als auch die Krankheitssymptome von Dengue- und beispielsweise Zika-Virus-Infektionen ähnlich sein können und eine eindeutige Diagnose erschweren. Dabei kommen beide Viren, wie auch andere Vertreter der Flaviviren, in teilweise überlappenden Gebieten vor.

Das Diagnoseverfahren haben sich die Fraunhofer-Forschenden patentieren lassen und in der Folge an zwei Unternehmen auslizensiert. Im vergangenen Jahr lancierte die im bayerischen Neuried ansässige MIKROGEN GmbH (www.mikrogen.de) einen Immunoblot-Test, also einen Schnelltest im Streifenformat. Die Analytik Jena AG (www.analytik-jena.de) aus Thüringen entwickelte zusammen mit dem Tochterunternehmen AJ Roboscreen GmbH aus Leipzig einen ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) Test. Diese Tests finden in der Labordiagnostik breite Anwendung. Sie beruhen auf einer Interaktion von Antigen und Antikörper sowie einer enzymatischen Farbreaktion.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) zitiert in ihrem zuletzt Anfang März 2020 aktualisierten Faktenblatt eine Studie, die von 390 Millionen Dengue-Infektionen pro Jahr ausgeht, von denen sich 96 Millionen klinisch manifestieren. Das Dengue-Virus wird von Mücken übertragen. Bei einer Infektion kommt es zu stark erhöhter Temperatur, Kopf- und Gliederschmerzen. Meist erholen sich Betroffene innerhalb weniger Tage wieder, eine Infektion kann aber auch zu schweren Komplikationen oder sogar zum Tod führen. Für die Behandlung von Dengue-Virusinfektionen gibt es bisher keine spezifische antivirale Therapie. Zusätzlich zur Vorbeugung von Mückenstichen ist in vielen der Länder, in denen das Virus endemisch ist, aber ein Impfstoff erhältlich. Dieser ist jedoch nur für bestimmte Personengruppen und nach einer bereits durchgestandenen Dengue-Infektion zugelassen.

Im Fokus für eine weitere Anwendung des entwickelten Diagnoseverfahrens haben die Forschenden am Fraunhofer IZI außerdem das West-Nil-Virus. Genau wie Dengue ein tropischer Krankheitserreger, dessen Verbreitung in Europa aber neben den klimatischen Veränderungen dadurch begünstigt wird, dass auch heimische Mücken zum Überträger werden können. Aktuell sind die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zudem dabei ihre in Bezug auf Flaviviren gewonnenen Erkenntnisse auf das derzeit pandemische Coronavirus SARS-CoV-2 zu übertragen. Auch diese behüllten RNA-Viren liegen in unterschiedlichen Subtypen vor. PD Dr. Sebastian Ulbert und Team forschen zu entsprechenden Antigenen, die dann die Spezifität von Corona-Antikörpertests verbessern sollen.

Alexandra Rockstroh »Entwicklung von Verfahren für die spezifische, serologische Diagnostik von Dengue- und Zika-Virusinfektionen mit modifizierten Envelope Proteinen«

Arbeitsgruppe Impfstoff-Technologien

Quelle: Pressemitteilung Fraunhofer IZI vom 19.05.2020