Die ebiom-Analyse

An dieser Stelle möchten wir Ihnen die Technologie für den ebiom-Test mit ihren Möglichkeiten und Grenzen näher bringen.

Das Analyseverfahren, das dem ebiom-Test zugrunde liegt, heißt NGS (Next Generation Sequencing). NGS ist ein Verfahren, bei dem die DNA untersucht (sequenziert) wird. Dazu sind mehrere Schritte notwendig, die von spezialisiertem Fachpersonal durchgeführt werden müssen: Die bakterielle DNA wird aus dem Probenmaterial aufgereinigt und anschließend mit Hilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) stark vervielfältigt. Ziel dieser Vervielfältigung ist das bakterielle 16S rRNA-Gen. Als Ergebnis erhält man vervielfältigte bakterielle DNA-Stücke, die in einem nächsten Schritt für das NGS-Verfahren vorbereitet werden. An die DNA-Stücke werden molekulare Marker (Adapter) angehängt. Dies ist notwendig, damit die Stückchen im Sequenzierer (Analysegerät) untersucht und zugeordnet werden können. Der Sequenzierer erzeugt viele tausend so genannte “Reads”. Im Gegensatz zur reinen Vervielfältigung zu Beginn des Verfahrens handelt es sich bei den Reads um DNA-Stücke, für die im Sequenzierer eine Sequenz (Basenabfolge des bakteriellen 16S rRNA-Gens) angegeben wurde. Anhand dieser Basenabfolge können die Keime bzw. Bakterien einer Probe identifiziert werden. Dazu werden die vom Sequenzierer erzeugten Daten mit elektronischen Datenbanken abgeglichen.

Im Gegensatz zur Sequenzierung beim ebiom-Test werden bei der Real-Time PCR im Rahmen der ebiomCE-Analyse pathogene Bakterien gezielt und in Echtzeit anhand bekannter erregerspezifischer Nukleinsäuresequenzen (d.h. spezifisch für Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Ureaplasma urealyticum/parvum, Mycoplasma hominis/genitalium) nachgewiesen. Der Nachweis erfolgt dabei in einem so genannten „PCR-Cycler“, der Fluoreszenzsignale detektiert, die entstehen, wenn die gesuchte Bakterien-DNA in der Probe vorhanden ist und vervielfältigt wird. Der Vorteil dieser Methode ist, dass der Nachweis auch dann gelingt, wenn die übrige bakterielle Standortflora in der Probe anteilsmäßig so groß ist, dass sie mit der oben beschriebenen Sequenzierung die gesamte Analysekapazität in Anspruch nehmen würde. Dies könnte dazu führen, dass die genannten krankheitsrelevanten Bakterien unter die Nachweisgrenze der Sequenzierung fallen.

Die Besonderheit beider Verfahren liegt darin, dass bereits geringe Mengen bakterieller DNA ausreichen, um eine Probe erfolgreich nachzuweisen. Die Nachweisgrenze des Testverfahrens liegt deutlich niedriger als bei konventionellen Verfahren zur Identifizierung von Bakterien, bei denen die Bakterien immer erst angezüchtet werden müssen (bakteriologische Kulturverfahren). Beide Verfahren gelten als sehr sensitiv.

Verständlicherweise erreichten uns in den letzten Jahren immer wieder Anfragen aus dem Kollegium Antibiogramme für die im Befund angegebenen potentiell pathogenen (schädlichen) Keime mitzuliefern. Leider können wir aus einer ebiom-Probe kein Antibiogramm erstellen. Dies hat verschiedene technische Gründe. Zum einen ist der Puffer, in dem Ihre Probe zu uns transportiert wird, darauf ausgelegt, die DNA für die NGS-Analyse zu stabilisieren. Das gelingt sehr gut, hat aber zur Folge, dass Mikroorganismen inaktiviert und damit abgetötet werden. Wir können also aus dem Material keine Keime mehr anzüchten. Diese Anzucht ist für Antibiogramme jedoch immer notwendig. Zum anderen ist die Anzahl der Mikroorganismen (Keime) in der Gebärmutter deutlich geringer als in herkömmlichen Proben für bakteriologische Kulturverfahren, z.B. in Rachenabstrichen oder Wundabstrichen. Daher gelingt es nur selten, aus Abstrichen der Gebärmutterschleimhaut (wenn diese nicht nach der Entnahme durch einen Puffer inaktiviert werden) Bakterien anzuzüchten. Derzeit wird in Studien untersucht, inwieweit Antibiogramme auf DNA-Ebene erstellt werden können. Eine Aussage für den klinischen Alltag kann auf diese Weise jedoch noch nicht getroffen werden.