Schnelle Sicherheit bei Zeckenbissen Smarte Elektronik verbessert Behandlung von Borreliose-Erkrankten

Bernhard Ammann (l.) und Dr. Carsten Nicolaus wollen mit Hilfe von Arzt-Patienten-Apps zum einen die Betreuung Borreliose-Erkrankter verbessern, und mit einem Lab-on-Chip-basierten Test die Diagnose-Genauigkeit bei von Zecken übertragenen Krankheiten deutlich steigern.

Mit einem neuen, Lab-on-Chip-basierten Test und einer Arzt-Patienten-App wollen Dr. Carsten Nicolaus, Gründer der BCA-clinic, und Bernhard Ammann, Gründer von SymCollect, die Diagnose und die Nachbetreuung von Borreliose-Patienten weltweit deutlich verbessern.

Markt&Technik: Dr. Nicolaus Sie haben sich an der BCA-clinic in Augsburg auf die Behandlung von Zecken-übertragenen Erkrankungen spezialisiert. Was hat Sie veranlasst, dazu die Entwicklung einer  Lab-on-Chip-Lösung voranzutreiben?

Dr. Carsten Nicolaus: Bislang kommen zur Feststellung einer durch Zecken-übertragenen Erkrankung im wesentlichen zwei Labortestmethoden zum Einsatz: ELISA und Western Blot. Problem von ELISA ist die mangelnde Sensitivität, die nur bei etwa 50 Prozent liegt. Konkret bedeutet das, nur bei der Hälfte der untersuchten Erkrankten wird die Infektion wirklich erkannt. Schlägt ELISA an, wird mit einem zweiten Test, dem Western Blot - einem anderen Antigen-Test der im Moment noch mehr kostet aber deutlich sensitiver ist - dieses Ergebnis noch einmal verifiziert. Unser Ansatz des Lab-on-Chip zielt darauf ab, die Sensitivität von Anfang an deutlich zu erhöhen und gleichzeitig in einem einzigen Testdurchlauf gleich auf mehrere verschiedene mögliche Erreger und Erregerstämme, wie Borrelien, Anaplasmen, Rickettsien, Babesien, Bartonellen oder Ehrlichien zu testen.

Konkret bedeutet das, Ihr Test würde zum heutigen Preis von 100 bis 150 Euro bis zu 16 heutiger Tests ersetzen und dabei sowohl die Sensitivität, als auch die Spezifizität des Untersuchungs-Ergebnisses erhöhen. Warum verfolgen Sie dabei den Lab-on-Chip-Ansatz?

Bislang beschränkt sich die nachhaltige Diagnostik und Behandlung von Borreliose-Erkrankten auf einige wenige Zentren, und mit ihnen verbundenen Labore. Der Lab-on-Chip-Ansatz würde es zum einen erlauben, in den Ländern, in denen Borreliose endemisch ist, die Erkennung und Therapie von Borreliose-Erkrankten auf eine wesentlich breitere Basis außerhalb der etablierten Zentren zu stellen, gleichzeitig wäre dieses ja auch zur Erkennung anderer Infektionskrankheiten geeignete System auch ein ideales Tool für den Einsatz in Epidemie-Gebieten, oder der Tropenmedizin in Afrika oder Asien.

Ihre Entwicklung wurde seit 2011 im Rahmen des FP7-Programms der Europäischen Kommission gefördert. Welche Mittel wurden dafür zur Verfügung gestellt, und wer war an diesem Projekt neben der BCA-Klinik beteiligt?

Von Seiten der Europäischen Kommission wurden im Rahmen des HILYSENS-I-und II Programms über zwei Jahre fast 2,5 Millionen Euro in die Entwicklung investiert. Beteiligt an diesem Projekt sind StabVida in Portugal, Microliquid in Spanien, Microbiodevices in Italien und die Universität Göteborg und unsere Einrichtung. Einziges Problem nach Abschluss der Entwicklung des Prototypes war aber die Tatsache, dass das realisierte System so nicht massenfertigungstauglich war. Es war letztlich ein Golden-Sample, dessen Systempreis bei 80.000 Euro gelegen hätte. Unsere Zielvorstellung bewegte sich dagegen bei 3000 bis 5000 Euro. Die Projektbeteiligten haben sich deshalb noch einmal zusammengesetzt, und haben mit eigenen finanziellen Mitteln und mit der zweiten EU-Förderung das System jetzt zur Marktreife gebracht.

Ein sicherlich ungewöhnlicher Schritt, wie hat die Europäische Kommission darauf reagiert? Wo liegen die Unterschiede zum ersten Ansatz?

Das hat es so wohl bisher noch nicht gegeben. Es bedurfte auch einiger Erklärungen, aber letztlich haben wir jetzt im Rahmen des dann bewilligten Nachfolgeprojekts Hylisens II ein marktfähiges und robustes Produkt realisiert. Der größte Unterschied besteht darin, dass wir das ursprüngliche Mehr-Kammer-System des Bio-Chips verworfen haben, und nun mit einem Einkammer-System arbeiten, das auf einem Chip gleichzeitig 16 Untersuchungen erlaubt. Gefertigt werden die kunststoffbasierten Chips von Microliquid in Spanien. Derzeit liegt die Produktionskapazität dort bei 100 bis 200 Chips in der Woche.. Die Entwicklung der Antigene für die Beschichtung der Chips erfolgt dann in Portugal bei StabVida. Unseren italienischen Partnern von Microbiodevices ist es zudem gelungen, den Preis für den nach einem optischen Ausleseverfahren arbeitenden Reader auf weniger als ein Zehntel des Prototyp-Preises zu senken und die Robustheit des Readers bei gleichzeitiger Volumen und Gewichtsreduktion deutlich zu verbessern.

Durch Zecken übertragene Erkrankungen sind global weit verbreitet. Wie hoch schätzen Sie das Umsatzvolumen für eine solche Lösung ein?

Es gibt Studien in den USA, welche die Kosten für Krankheiten, die durch Zecken übertragen werden, auf mehr als eine  Milliarde Dollar jährlich für das Gesundheitssystem beziffern. Betrachtet man nur den Markt der Diagnostik, dann sprechen wir hier über einen Weltmarkt, der sich im hohen zweistelligen, oder dreistelligen Millionen Dollar Bereich bewegt.