Einführung

Wie schnell sich eine Infektion in eine lebensbedrohliche Sepsis verwandeln kann, ist ein Thema, das Dr. Bettina Löffler, die Leiterin der Abteilung für Medizinische Mikrobiologie am Universitätsklinikum Jena, gut kennt. Zu den ersten Symptomen zählen Fieber, Schüttelfrost und ein besorgniserregend niedriger Blutdruck. In diesem kritischen Moment kommt der Körper mit seiner Immunabwehr aus dem Gleichgewicht und beginnt, nicht nur die pathogenen Keime, sondern auch eigenes Gewebe anzugreifen.

Im Verdachtsfall wird dem Patienten sofort Blut abgenommen und dieses schnell ins Sicherheitslabor transportiert, wo es im Blutkulturschrank inkubiert wird. Jede Stunde, die vergeht, verringert die ohnehin schon moderate Überlebenschance von etwa 40 Prozent für Sepsis-Patienten weiter.

Der aktuelle Diagnoseprozess

Nach dem Eintreffen im Labor dauert es oft lange, bis ein Ergebnis vorliegt. "Das Brüten dauert bis zu 24 Stunden", erklärt Löffler. Insbesondere in der Intensivmedizin ist dies eine kritische Zeitspanne. Der Prozess, um die Bakterien zu identifizieren und die entsprechenden Resistenzen zu erkennen, kann zwei bis drei Tage in Anspruch nehmen. Währenddessen müssen Patienten mit Breitbandantibiotika behandelt werden, die nicht immer wirksam sind.

Eine neuartige Methode könnte jedoch diese Wartezeiten drastisch verkürzen.

Die neuartige Methode

Durch ein optisches Verfahren wäre es möglich, die bakterielle Analyse und die Suche nach dem passenden Antibiotikum in nur zwei bis dreieinhalb Stunden durchzuführen. Dies könnte bedeuten, dass Ärztinnen und Ärzte innerhalb von Stunden das richtige, potenziell lebensrettende Antibiotikum verabreichen können.

Auswirkungen auf die Behandlung von Infektionen

Sepsis ist nur einer von vielen kritischen medizinischen Fällen. Auch bei gewöhnlichen bakteriellen Infektionen – wie Hals-, Gallen-, Blasen- oder Lungenentzündungen – könnte diese Schnellanalyse zu einem Gamechanger werden.

Dies wäre besonders entscheidend im Hinblick auf das drängende Problem der Antibiotikaresistenzen. Aktuell werden bei diesen Infektionen oft Breitbandantibiotika verschrieben, was das globale Problem der Resistenzen verschärft.

Das Entwicklungsteam

Dieser Durchbruch wurde von einem Team unter der Leitung von Professor Jürgen Popp, einem Experten für Physikalische Chemie an der Universität Jena, in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Jena entwickelt. Die Methode basiert auf der Raman-Spektroskopie, die sich mittlerweile in der medizinischen Diagnostik etabliert hat. Diese Technik nutzt die Streuung von monochromatischem Licht an den Molekülen der Bakterien, um deren spezifisches Frequenzspektrum zu ermitteln.

Vorteile der Raman-Spektroskopie

Die Raman-Spektroskopie könnte nicht nur die Zeit bis zur Diagnose verkürzen, sondern auch die Kosten senken. Aktuelle Schätzungen sprechen von Kosten zwischen drei und vier Euro pro Test, während herkömmliche Verfahren mehrere hundert Euro kosten können. Dies könnte dazu führen, dass diese Technologie schnell in der medizinischen Praxis akzeptiert wird.

Aktueller Stand der Entwicklung

Aktuelle Entwicklungen zeigen bereits vielversprechende Fortschritte. Prototypen und erste Tests mit künstlich kontaminierten Blutproben zeigen, dass die Methode funktioniert. Eine entscheidende Herausforderung bleibt jedoch die Massenproduktion und Miniaturisierung der Geräte.

Zukunftsperspektiven

Ziel ist es, ein tragbares Gerät zu schaffen, das in jeder Arztpraxis genutzt werden kann – ganz ohne ein aufwändiges Sicherheitslabor. Ein weiterer Aspekt ist die frühzeitige Erkennung von Infektionen. Ein zukünftiges Gerät könnte bereits nach 10 bis 15 Minuten erkennen, ob ein Patient an einer bakteriellen oder viralen Infektion leidet.

In Anbetracht der alarmierenden Statistiken über Antibiotikaresistenzen – die laut WHO mittlerweile global ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko darstellen – könnte dieses neue Verfahren entscheidende Impulse zur Verbesserung der Patientensicherheit und zur Bekämpfung von Resistenzen bieten.

Dr. Löffler ist optimistisch, dass die Raman-Spektroskopie einen bedeutenden Beitrag zur zukünftigen Behandlung von Infektionen leisten kann.

Ausblick

Sollten die klinischen Tests weiterhin vielversprechend verlaufen, könnten innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre die ersten Geräte zur Verfügung stehen, die es ermöglichen, innerhalb weniger Stunden patogene Keime und passende Antibiotika zu identifizieren. Ein Hoffnungsschimmer in einem Bereich, der völlig neu gestaltet werden könnte!