Biomarkerbestimmung mittels Ionenbeweglichkeitsspektrometrie oder eNose – Neue Trends in der nichtinvasiven Diagnostik?

Einleitung:

Biomarkerforschung für die Diagnostik liegt im Trend. Dabei sind Methode wie die Ionenbeweglichkeitsspektrometrie (IMS) in de Focus geraten, die Marker in der feuchten Ausatemluft ohne weitere Probenvorbereitung messen lassen. In einer Atemluftprobe sind bis zu 800 Peaks zu detektieren. Die gegenwärtig vorliegenden Studien sind nicht ausreichend vergleichbar, bzw. zumeist mit einem Gerät an zwei Gruppen vorgenommen worden. Die Markermessung an sich in der Ausatemluft ist unbestritten.

Methode:

Eigene Messungen an Ausatemluft von gesunden Probanden und Patienten mit verschiedenen Erkrankungen konnten mit verschiedenen IMS-Geräten und Geräteeinstellungen vorgenommen werden und werden mit anderen Studien verglichen. Für die Auswertung wurde eine eigene Software, basierend auf einer Clusteranalyse, entwickelt.

Ergebnisse:

Es zeigte sich, dass unterschiedliche Geräte und Geräteeinstellungen sehr eine unterschiedliche Anzahl detektierbare VOCs in Ausatemluft erkennen lassen

Die Lösung ist die Erkennung von Mustern von Substanzen und deren Konzentrationsrelationen, die in Gruppen von gut charakterisierten Probanden wiedergefunden werden.

Bei relevanten Clustern („Fingerprints“) ist dann eine sichere Zuordnung von unbekannten Messungen zu schon vorhandenen Lernstichproben möglich. Konkrete Zuordnungen auch nichtpulmonaler Prozesse sind mit hoher Sicherheit möglich.

Diskussion:

Die Methoden befinden sich jetzt im Stadium wie die Lungenfunktionsmessung in ihren Anfängen vor Einführung der Referenzwerte. Bei Etablierung akzeptierter Standards wird die Methode zu einer wichtigen Screeningmethode machen lassen. Die gegenwärtige Problematik einer noch fehlenden klinischen Anwendung beruht nicht auf Messgenauigkeit und Empfindlichkeit der Geräte sondern auf der noch fehlenden Verfügbarkeit preiswerter Geräte und der Standards für die Anwendung.