Schneller Nachweis bakterieller Erreger
Massenspektrometrie ermöglicht Diagnose in Minuten statt Tagen
Bei der Diagnose von Krankheiten sind Schnelligkeit und Zuverlässigkeit wichtig. Forschende der Technischen Universität München (TUM) und des Imperial College London haben eine neue Methode entwickelt, um Bakterien zu identifizieren - in einer Geschwindigkeit, die bisher nicht möglich war. Damit könne die Wartezeit von bislang mehreren Tagen auf wenige Minuten beschleunigt werden.
Traditionell erfolgt die Diagnose von bakteriellen Erkrankungen über das langwierige Isolieren der Erreger und Anlegen von Bakterienkulturen. Wartezeiten von mehreren Tagen sind hier die Regel. Erst danach kann mit der gezielten Behandlung der Erkrankung begonnen werden. Das Team um Nicole Strittmatter, Professorin für Analytische Chemie an der TUM, und Dr. James S. McKenzie (Imperial) nutzt für seinen innovativen Ansatz die Massenspektrometrie. Damit konnten die Forschenden direkt in Gewebe- und Stuhlproben spezifische Stoffwechselprodukte von Bakterien identifizieren.
Bakterien-Datenbank als Kernstück des Verfahrens
Kernstück des Verfahrens ist eine Datenbank. Bislang sind hier 232 medizinisch besonders wichtige Bakterienspezies und ihre Stoffwechselprodukte verzeichnet. Aus dieser Datenbank werden Biomarker hergeleitet, die dann zur direkten Detektion bestimmter Bakterien verwendet werden können. Unter den mit der neuen Methode identifizierbaren Bakterien sind klinisch extrem bedeutende Erreger, die zum Beispiel Magenkrebs auslösen können, für bestimmte Lungen- und Hirnhautentzündungen verantwortlich sind, mit Frühgeburten in Zusammenhang stehen sowie Erreger, die Gonorrhö oder Blutvergiftungen verursachen können.
Nach den Stoffwechselprodukten suchen - nicht nach den Bakterien
„Unser innovativer Ansatz besteht darin, nicht direkt nach den krankmachenden Bakterien zu suchen, sondern lediglich nach ihren Stoffwechselprodukten", betont Erstautorin Wei Chen, Doktorandin am Department of Bioscience der TUM School of Natural Sciences in Garching. „Das ermöglicht uns einen indirekten, aber sehr viel schnelleren Nachweis.“
Prof. Nicole Strittmatter sieht darüber hinaus große Chancen für die Nutzung in der personalisierten Medizin, bei der die Therapie exakt auf die jeweiligen Betroffenen abgestimmt wird: „Dies ist eines der wichtigsten Zukunftsthemen in der Biotechnologie und Medizin. Durch zielgenaue Interventionen lässt sich die Chance auf einen Behandlungserfolg dramatisch verbessern. Als Analytiker entwickeln wir für die Mediziner hierfür moderne Werkzeuge und Methoden.“
Überführung des Verfahrens in die klinische Praxis
Nun gilt es die Biomarker-Datenbank weiter auszubauen, um den regelmäßigen Einsatz der neuen Methode in der klinischen Praxis zu ermöglichen. Insgesamt sind den Forschenden zufolge über 1400 bakterielle Krankheitserreger bekannt und beschrieben. Deren spezifische Stoffwechselprodukte sollten nun erfasst und ebenfalls aufgenommen werden.
Originalpublikation:
Chen, W., Qiu, M., Paizs, P. et al. Universal, untargeted detection of bacteria in tissues using metabolomics workflows, veröffentlich in: Nat Commun 16, 165 (2025). DOI/10.1038/s41467-024-55457-7
Quelle: Technische Universität München
Das könnte Sie auch interessieren
Zentrum für Infektionsprävention
Neuer Forschungsbau an der TUM eröffnet
Neues Zentrum für Infektionsprävention der Technischen Universität München eröffnet in Freising-Weihenstephan: Forschung zu multiresistenten Keimen, alternativen Therapien und One-Health-Strategien.
mehr...Probiotika, Darmmikrobiom und Gesundheit
Aktuelle Erkenntnisse zu mikrobiellen Netzwerken
Neue Einblicke in das funktionelle Mikrobiom: Studien zeigen, dass Probiotika nicht nur die Darmflora unterstützen, sondern auch das Zusammenspiel der Darmmikroben stärken und positive Effekte auf Gesundheit und Verhalten haben können.
mehr...Neue Einblicke in Mikrobiom-Wirt-Interaktionen
Wie Darmbakterien das Immunsystem steuern
Forschende entdecken, dass harmlose Darmbakterien Proteine direkt in menschliche Zellen einschleusen und so Immunreaktionen beeinflussen. Erkenntnisse könnten Morbus Crohn und andere Entzündungskrankheiten erklären.
mehr...Belasten Kläranlagen das Klima?
Symbiotische Bakterien klären Abwasser und erzeugen dabei Treibhausgase
Forschende haben in Kläranlagen eine neue Art endosymbiotischer Bakterien entdeckt, die zwar Abwasser reinigen, aber dabei auch Treibhausgase erzeugen. Die Bakterien leben in Einzellern und unterstützen deren Energiegewinnung. Eine neu...
mehr...Enzym schützt vor Toxin der Tropenbakterien
Ein Team des Leibniz-HKI entdeckt das Enzym BurK, das das gefährliche Toxin Malleicyprol neutralisiert. Neue Ansätze gegen antibiotikaresistente Burkholderia-Bakterien.
mehr...Einblicke in die Logistik der zellulären Müllabfuhr
Neue Studie erklärt die Rolle von Optineurin bei der selektiven Autophagie. Relevant könnte die Entdeckung für weitere Forschung zu neurodegenerativen Erkrankungen wie ALS und Demenz sein.
mehr...Penicillium – Pinselschimmel rettet Leben
Penicillium ist die Mikrobe des Jahres 2026. Der Pinselschimmel rettet seit Jahrzehnten Millionen Leben und spielt eine zentrale Rolle in Medizin, Käseherstellung und Biotechnologie.
mehr...Forschungspreis für Jens Puschhof
Jens Puschhof vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) erhält den Forschungspreis 2026 der Peter und Traudl Engelhorn Stiftung für für seine Untersuchungen zum Einfluss von Bakterien auf die Entstehung und Ausbreitung von Krebs.
mehr...Meilenstein für die Mikrobiologie
Weltweit größte Bakteriendatenbank enthält mehr als 100.000 Stämme
Die Bakteriendatenbank BacDive des Leibniz-Instituts DSMZ liefert umfassende Informationen zu Taxonomie, Morphologie, Physiologie und Genomen von Mikroorganismen. In der aktuellen Version enthält sie über 100.000 Stämme, bietet neue Funktionen wie...
mehr...