Lateral Flow Test zur Abstoßungsdiagnostik mittels Antikörper

Abstract

Nierentransplantationen gehören zu den häufigsten Transplantationen weltweit. Nierentrans-plantatempfänger unterziehen sich regelmäßigen Untersuchungen, u. a. um eine Nierenabsto-ßung frühzeitig festzustellen. Für die Diagnose wird oft der Anstieg des Serum-Kreatinin-Werts zum Anlass für die Durchführung einer Transplantatbiopsie genommen, sie gilt als diagnostischer Goldstandard für Abstoßung. Die Biopsie ist allerdings aufwändig, schmerzhaft und mit möglichen Komplikationen (Blutung, Infektionsrisiko) verbunden. Der Serum-Kreatinin-Anstieg zeigt häufig auch unspezifisch andere Transplantatstörungen an. Daher werden Alternativen zur spezifischen Früherkennung der Nierentransplantatabstoßung gesucht. Dabei eignet sich der Nachweis spezifischer, immunologisch bedeutsamer Biomarker, die bei einer Abstoßung vom Körper produziert werden. Deren Analyse könnte als Point-of-Care-Test eine schnelle, hoch sensitive sowie schmerz- und nebenwirkungsfreie Möglichkeit der Abstoßungs-diagnostik bieten. Ein Lateral Flow Assay (LFA) bietet sich hier als Testplattform an, die inner-halb von Minuten nachweist, ob der Biomarker z. B. im Urin vorliegt. In dieser Arbeit wurden die Biomarker C-reaktives Protein (CRP), der lösliche Interleukin-2-Rezeptor (sIL-2Rα, auch sCD25) und CXCL9 (auch MIG, Monokine induced by Gamma-Interferon) ausgewählt. Durch mehrere Biomarkerstudien wurden die Biomarker sCD25 und CXCL9 mittels Mann-Whitney-U-Test als signifikant erhöht während verschiedener Formen einer Nierenabstoßung identifiziert. CRP zählt zu den Akute-Phase-Proteinen und dient zur Ab-grenzung einer allgemeinen Entzündungsreaktion. Für das Chemokin CXCL9 wurden Antikörper generiert und mittels Enzyme-linked Immunoabsorbent Assay validiert, für CRP und sCD25 kommerziell erhältliche Antikörper verwendet. Vor der LFA-Entwicklung wurden Microarrays als Modell verwendet, um zunächst die Bindungseigenschaften der Antikörper zu untersuchen. Zur Visualisierung des Testergebnisses auf dem LFA wurden mittels Flokkulationstest Konjugate aus Goldnanopartikeln und Antikörpern untersucht. Anschließend wurde für jeden Biomarker ein LFA aufgebaut, optimiert und etabliert. Die Validierung der etablierten LFAs zur Detektion von sCD25 und CXCL9 fanden anhand von Urin- und Plasmaproben von Nierentransplantat-Empfängern, deren Diagnose nach BANFF-Kriterien erstellt wurde, statt. Somit konnte für den sCD25-LFA eine Sensitivität von 87,5 % und eine Spezifität von 84,6 % erreicht werden. Bei Verwendung der geschätzten glomerulären Filtrationsrate auf Basis des Serum-Kreatinin-Wertes am Tag der Transplantatbiopsie zur Diagnosestellung einer Abstoßung wurde nur eine Sensitivität von 85 % bei einer Spezifität von 30,8 % erzielt. Der LFA zur Detektion von CXCL9 zeigte eine Sensitivität von 53 % und eine Spezifität von 71 % auf.