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Molekulargenetische/Molekularpathologische Diagnostik
Die Diagnostik von Infektionskrankheiten wird von klinischer Seite zunehmend erwartet – insbesondere von der Pathologie und Molekularpathologie. Dies betrifft nicht nur den Nachweis von Tuberkulose, sondern insbesondere auch den Nachweis von atypischen Mycobakteriosen.
Infektionskrankheiten und Tumorleiden zählen in den Industrienationen neben den Herz-Kreislauferkrankungen zu den häufigsten Todesursachen. Mit Blick auf die Infektionskrankheiten sind diese in den letzten Jahren von Rang fünf auf Rang drei der Todesursachen angestiegen. Dies ist hauptsächlich der Zunahme immunsupprimierter Patienten und der Zunahme multiresistenter Keime geschuldet.
Chlamydien und Bartonella
Die molekularpathologische Diagnostik hat erhebliche Vorteile beim Nachweis von Tuberkulose. Mit konventionellen Untersuchungsmethoden wie der Ziehl-Neelsen Färbung ergeben sich selbst bei histomorphologisch nachweisbaren verkäsenden Granulomen 50 Prozent falsch negative Resultate. Gleiches gilt insbesondere für atypische Mycobakteriosen, die mit konventionell pathologischen Untersuchungstechniken nicht nachzuweisen sind.
Mit Blick auf die granulomatösen Erkrankungen sei hier insbesondere auch auf Chlamydien und Bartonella hingewiesen, die sich konventionell histologisch nicht nachweisen lassen, jedoch mittels PCR einfach zu detektieren sind und seit Einführung der PCR-Diagnostik immer häufiger als causalpathogenetisches Agens erkannt werden.
Vielfach finden sich insbesondere auch bei immunsupprimierten Patienten Herpesinfektioen z.B. im Gastrointestinaltrakt, ohne dass sich hier histomorphologische Hinweise für eine entsprechende Infektion belegen lassen, weswegen eine detaillierte Fragestellung des Klinikers unabdingbar ist. Ein wesentlicher Vorteil der PCR-basierten Methoden ist zudem neben der höheren Sensitivität auch die Möglichkeit des Nachweises an fixiertem Material, aus welchem sich keine Kulturen mehr erstellen lassen.
Nachweis von Resistenzen
Hier ist darüber hinaus molekulargenetisch auch der Nachweis von Resistenzen möglich, so z.B. bei einem Befall mit Helicobacter pylori, bei welchem mittels RealTime PCR und MeltingCurve Analysis Punktmutationen, die zu einer Chlarithromycinresitenz führen, nachzuweisen sind. Dies gewinnt um so mehr an Bedeutung als in den letzten Jahren eine dramatische Zunahme der Chlarithromycinresitenz zu beobachten ist und dies nicht nur bei Erwachsenen sondern auch bei Kindern.
Individualisierte Tumortherapien
Insbesondere auch im Hinblick auf Neoplasien spielt der Molekularpathologe „als Lotse der Therapie“ eine entscheidende Rolle. Die zunehmende Erkenntnis über die molekularen Grundlagen der Tumorentstehung und des Tumorprogresses haben auch die Möglichkeit einer individualisierten Tumortherapie eröffnet.
So wird durch molekularpathologische Untersuchungen mittels FISH (Fluoreszenz-in-situ Hybridisierung) beim Mammakarzinom der Her2/neu- sowie der Toposiosmerase-2-alpha-Amplifikationsstatus ermittelt, aus welchem dann geschlossen werden kann, ob für den Patienten eine Therapie mit Herceptin/Lapatinib und/oder Anthracyclin sinnvoll ist. In einigen Fällen, in denen mit dem GOLD-Standard FISH kein eindeutiges Ergebnis zu erzielen ist, wird auch noch eine RealTime-PCR nach vorheriger Lasermicrodissection der Tumorzellverbände durchgeführt.
Colonkarzinom
Für die Behandelung des Colonkarzinoms wird nach Bestimmung des EGFR-Status mittels FISH (Fluoreszenz in situ Hybridisierung) noch eine Abklärung des k-ras-Mutationsstatus durch RealTime-PCR (mit LNA Clamping), REMS-PCR mit nachfolgender Sequenzierung oder DNA MicroArray (ebenfalls mit mutant enrichment) durchgeführt, da nur bei Wildtyp k-ras Gen (ca. 60% der Patienten) eine Therapie mit dem EGFR-Antikörper Vectibix ® (Panitumumab) bzw. Erbitux ® (Cetuximab) indiziert ist.
Eine Reihe molekularbiologischer Methoden (RT-PCR, nested PCR, quantitative PCR-Verfahren -"real-time" PCR, direkte DNA-Sequenzierung, in situ Hybridisierung) wurden in den letzten Jahren systematisch zum Nachweis erregerspezifischer Nukleinsäuren (DNA und/oder RNA) von Viren, Bakterien, Pilzen oder Parasiten in Paraffin-eingebetteten Geweben bzw. cytologischen Präparaten eingesetzt. Dabei erfordern die Besonderheiten der Paraffin-eingebetteten Untersuchungsmaterialien in der Pathologie mit fixierungsbedingter Fragmentierung von Nukleinsäuren eine stets aufwendige Adaptation konventioneller PCR Protokolle. Eine wesentliche Verbesserung insbesondere im Hinblick auf den Erhalt der Nukleinsäuren und damit die Sensitivität bietet die HOPE-Fixierung, die alternativ zur Formalinfixierung eingesetzt werden kann.