Die Schweizerische Stiftung für Tuberkuloseforschung vergibt jedes Jahr den Swiss TB Award für herausragende Arbeiten von Schweizer Forschenden. Die beiden diesjährigen Preisträger sind Tobias Broger von der Genfer Non-Profit-Organisation „Foundation for Innovative New Diagnostics“ (FIND) und Nina T. Odermatt von der EPFL in Lausanne.
Tobias Broger MSc FIND, Genf
Neuer Urin-Schnelltest verbessert die Tuberkulose Diagnose in Patienten mit HIV
Der neue Test namens ‚Fujifilm SILVAMP TB LAM‘, den ein internationales Konsortium um die Genfer Non-Profit-Organisation FIND im Rahmen einer aktuellen Studie im Lancet Infectious Diseases1 vorstellt, umgeht gleich zwei Probleme, die im Zuge bisheriger Tuberkulose-Diagnose-Verfahren auftauchten: Er lässt sich als Point-of-Care Test, ähnlich wie ein Schwangerschaftstest, schnell und unkompliziert mithilfe einer Urinprobe durchführen.
Auf das Sputum, den Auswurf der Patienten, kann verzichtet werden. Vor allem für HIV-Infizierte und Kinder ist dies von Vorteil, da sie oft nur schwer oder gar nicht in der Lage sind, Sputum zu erzeugen. Zudem weist der neuartige Test TB in 28% mehr Patienten im Vergleich zum derzeit einzigen erhältlichen Urintest nach.
Eine möglichst frühzeitige und sensitive Diagnose von TB ist wichtig, um die richtige Therapie einzuleiten und schwere Verläufe sowie weitere Übertragungen zu verhindern. Momentan starten großangelegte Studien in mehr als zehn Ländern, um die Datenbasis für eine mögliche Empfehlung des Tests durch die Weltgesundheitsorganisation (WHO) zu schaffen.
Die Entwicklung dieser Innovation ist das Ergebnis eines Kooperationsprojekts unter der Leitung von FIND (www.finddx.org) mit Fujifilm, Rutgers University, University of Alberta, Otsuka und der University of Cape Town. Die Arbeit wurde durch die Unterstützung des Global Health Innovation Technology Fund (GHIT), der Bill-und-Melinda-Gates-Stiftung sowie der deutschen, niederländischen, australischen und britischen Regierungen ermöglicht.
Broger T, Sossen B, du Toit E, Kerkhoff AD, Schutz C, Ivanova Reipold E, Ward A, Barr DA, Macé A, Trollip A, Burton R, Ongarello S, Pinter A, Lowary TL, Boehme C, Nicol MP, Meintjes G, Denkinger CM. Novel lipoarabinomannan point-of-care tuberculosis test for people with HIV: a diagnostic accuracy study. Lancet Infect Dis. 2019;19: 852–861. doi:10.1016/S1473-3099(19)30001-5
Nina T. Odermatt Ph D
École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Global Health Institute, Station 19, 1015, Lausanne, Switzerland.
Mycobacterium tuberculosis (Mtb) hat seinen Lebensstil so optimiert, dass es vom menschlichen Immunsystem über Jahre hinweg nicht wahrgenommen wird bevor die Tuberkulosekrankheit ausbricht. Der Erfolg des Krankheitserregers basiert unter anderem auf der genauen zeitlichen Abstimmung der Aufnahme in die Wirtszelle, gefolgt von einem potentiell mehrjährigen Ruhezustand, bis zum Einsetzen der Virulenz. Ein wichtiger Faktor ist dabei die strenge Regulation der bakteriellen Genexpression, die mittels Transkriptionsfaktoren stattfindet.
In dieser Studie haben wir einen dieser Transkriptionsfaktoren, das mIHF Protein (mykobakterieller Integrationsfaktor) untersucht. Wir konnten zeigen, dass mIHF während dem gesamten Zellzyklus auf einem hohen Level vorhanden war. mIHF war notwendig für das Überleben von Mtb, bei einem zu niedrigen mIHF-Level waren die Zellen zudem nicht fähig sich über Septen zu teilen und wuchsen zum Zweifachen der üblichen Länge an.
Des Weiteren konnte mIHF an über 150 Stellen in der DNS binden, oft an Orten wo auch der Transkriptionsfaktor EspR bindet. Während die meisten Transkriptionsfaktoren weniger als zehn Gene regulieren, beeinflusste mIHF die Expression von über 200 Genen, was etwa 5% aller Gene in Mtb entspricht.
Mittels RNS-Sequenzierung konnten die Zielgene von mIHF identifiziert werden, welche häufig Teil der DNA-Synthesemaschinerie sind, für tRNAs kodieren die für die Proteinsynthese wichtig sind, oder sie gehören zu Virulenzmechanismen. Die Gene espACD, die ihrerseits für das spezielle Sekretionssystem von Mtb und seiner hohen Virulenz wichtig sind, waren bemerkenswerterweise am stärksten herunterreguliert.
Insgesamt hat die Charakterisierung von mIHF einen wichtigen Beitrag zur immer noch laufenden Entschlüsselung der komplexen Genregulationsmechanismen in Mtb geleistet.
NinaT.Odermatt, Claudia Sala, Andrej Benjak & StewartT. Cole
Essential Nucleoid Associated Protein mIHF (Rv1388) Controls Virulence and Housekeeping Genes
in Mycobacterium tuberculosis
Nature Scientific Reports 8, 1–14 (2018) DOI:10.1038/s41598-018-32340-2