Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Präanalytische Verfahren für Biomarkeranalysen

Kurzfassung

Präanalytische Prozesse, die biologische Proben in Forschung und Diagnostik durchlaufen, haben Einfluss auf nachfolgende Ergebnisse aller Analysemethoden. Probenahme, Transport- und Lagerbedingungen, physiologische Faktoren der Probenspender (Alter, Geschlecht, Lebensstil, etc.) und Probenvorbereitung beinhalten viele Variable, die nicht nur reproduzierbare Ergebnisse für einzelne Biomarker verhindern, sondern auch hohe Kosten verursachen. Standards für molekularanalytische in vitro diagnostische Verfahren für Vollblut, formalinfixiertes (FF) und schockgefrorenes Gewebe und der daraus gewonnen Nukleinsäuren (NS) und Proteine sind erst seit kurzem verfügbar. Formalin verbindet NS und Proteine mit- und untereinander, was wiederum harsche chemische Bedingungen zur Isolierung von NS erfordert, die dadurch in ihrer Qualität beeinträchtigt und für nachfolgende Analysemethoden eingeschränkt geeignet sind. Hochsensitive molekularbiologische Methoden erfordern höchste Qualität des eingesetzten und limitierten Probenmaterials. Diese Arbeit beleuchtet präanalytische Prozesse von Probenahmen mit besonderem Infektionsschutz über Pathogeninaktivierung- und detektion bis zu einem ausgewählten Beispiel in der Routinediagnostik in vier Kapiteln.
Kapitel 1: Die Probenahme an Patienten oder Verstorbenen mit noch unklarem Infektionsstatus (auch für Pathogene mit hoher Risikogruppe) und zur Klärung von Komorbiditäten ist seit 2016 im Steirischen Seuchenplan vorgeschrieben. Die persönliche Schutzausrüstung (PSA) schützt das Laborpersonal bei der Probenverarbeitung vor Infektionen muss aber trotzdem genaues Arbeiten ermöglichen. In einer Probandenstudie wurden PSA Systeme bei simulierter Laborarbeit getestet. Entgegen den Erwartungen sind mit fortschreitender Versuchsdauer die Fehlerquoten nicht angestiegen, obwohl körperliche Anstrengungen deutlich messbar waren. Diese Ergebnisse wurden im neuen Hochsicherheitsbereich des Institutes für Pathologie bei der Auswahl der PSA herangezogen.
Kapitel 2: Zur Verbesserung der Probenqualität wurde vom Industriepartner des Christian Doppler Labors für biologische Proben und Biobanktechnologien (Institut für Pathologie) ein formalinfreies Fixativ, PAXgene entwickelt und in einem EU-Projekt getestet. Die Gewebemorphologie ist gleich gut wie bei FF Proben, die Qualität der NS signifikant höher. Ob die Pathogeninaktivierung durch PAXgene gleich effizient ist, wie bei Formalin wurde durch Austestung an Bakterien, Pilzen und einem Virusstamm getestet. Bis auf das sporenbildende Clostridium sporogenes inaktiviert PAXgene alle Pathogene gleich gut wie Formalin, das auch keine vollständige Inaktivierung erzielte. Diese Ergebnisse zeigen, dass Humanproben nach Fixierung potentiell infektiös sein können und dieselben Sicherheitsmaßnahmen für Formalin auch für PAXgene anzuwenden sind.
Kapitel 3: Durch die gute Qualität von NS aus PAXgene fixierten (PF) Proben stellte sich die Frage, ob auch die Sensitivität eines Virusnachweises im Vergleich zu FF Proben einen Vorteil bringt. Dazu gab es bisher, wie für die Pathogeninaktivierung, noch keine publizierten Daten. Bei verschiedenen PCR-Methoden war der Virusnachweis bei PF signifikant besser als bei FF Proben.
Kapitel 4: Die Statusbestimmung von HER2 (human epidermal growth factor receptor) bei Brustkrebspatientinnen mittels FISH (fluorescence in situ hybridization) und einem in vitro Diagnostik Kit indiziert die Behandlung mit Herceptin (Trastuzumab®), falls eine Amplifikation von HER2 vorliegt. Der für FF Proben entwickelte Diagnostik Kit brachte bei FP Proben vorerst keine Ergebnisse, erst bei einer präanalytischen Formalinbehandlung von mindestens16 Stunden waren die Signale auswertbar. Die gleichzeitig bessere RNA Qualität der PF Proben zeigte, dass multiple Analysen von derselben Probe möglich und PAXgene als Alternative für Formalin besonders bei limitierter Probengröße verwendet werden kann.

Schlagwörter

Präanalytik, hochinfektiöse Humanproben ; Biomarker; Pathogeninaktivierung; Bakterien, Pilze, humanes Cytomegalovirus; persönliche Schutzausrüstung; Mitarbeiter im Gesundheitssystem; klinische Studie; PAXgene; Formalin; Probenqualität; RNA; frühe Pathogenerkennung; PCR; Immuncytochemie; HER2; FISH

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2018

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