Die Zun­ge als Sen­sor für Infektionen

Für gewöhn­lich nimmt, wer zum Arzt geht, vor der Behand­lung sei­nen Kau­gum­mi aus dem Mund. Ein Start-up-Unter­neh­men aus der Bio Regi­on Stern könn­te dafür sor­gen, dass zukünf­tig Kau­gum­mis Bestand­teil der Dia­gno­se wer­den und vor der Behand­lung erst­mal kräf­tig die Kie­fer bewegt wer­den. Das Team der 3a-dia­gnostics GmbH aus Fri­cken­hau­sen ent­wi­ckelt einen Kau­gum­mi, der als Dia­gno­se-Unter­stüt­zung in Arzt­pra­xen oder auch zu Hau­se schnell und unkom­pli­ziert zum Ein­satz kom­men kann. Der Sen­sor ist in die­sem Fall die eige­ne Zun­ge: Wenn Bak­te­ri­en – bei­spiel­wei­se durch Zahn- oder Man­del­ent­zün­dun­gen – vor­han­den sind, ent­steht beim Kau­en ein bit­te­rer Geschmack und der Arzt kann schnell die pas­sen­de Behand­lung ein­lei­ten. Das „Test­sys­tem“ im Kör­per ist bis­lang wohl welt­weit einzigartig.
„Für vie­le Point-of-Care-Tests, also Ana­ly­sen direkt beim Pati­en­ten, wer­den nach wie vor Gerä­te mit ent­spre­chen­der Soft­ware und geschul­tes Per­so­nal benö­tigt“, erklärt der Mit­grün­der der 3a-dia­gnostic GmbH Dr. Hein­rich Jeh­le. „Wir such­ten nach einer Metho­de, die wirk­lich ein­fach ist, um bak­te­ri­el­le Infek­tio­nen nach­zu­wei­sen.“ Das Team aus Che­mi­kern und Phar­ma­zeu­ten fand einen eben­so emp­find­li­chen wie ein­fa­chen Sen­sor, den jeder Mensch immer dabei hat: die Zun­ge. Die­se ist sehr sen­si­tiv und in der Lage, klei­ne orga­ni­sche Mole­kü­le in gerings­ten Men­gen zu detektieren.
Der Kau­gum­mi dient als Trä­ger­sub­stanz, in den ein lös­li­cher Dünn­film mit einer spe­zi­fi­schen Pep­tid­ket­te aus Ami­no­säu­ren sowie ein Bit­ter­stoff ein­ge­ar­bei­tet sind. Den bit­te­ren Geschmack erken­nen nahe­zu alle Men­schen als Warn­si­gnal. Die Pep­tid­ket­te umman­telt die­sen Bit­ter­stoff und macht ihn dadurch so groß, dass er zunächst nicht zu schme­cken ist, da die Zun­ge nur sehr klei­ne Mole­kü­le wahr­neh­men kann. Wenn krank­heits­spe­zi­fi­sche Enzy­me einer bak­te­ri­el­len Ent­zün­dung im Spei­chel vor­han­den sind, tren­nen die­se die Pep­tid­ket­te vom Bit­ter­stoff ab, sodass er schmeck­bar wird. Wenn kei­ne Bak­te­ri­en vor­han­den sind, bleibt der Geschmack neu­tral. Für jeden Krank­heits­er­re­ger passt eine ande­re Pep­tid­ket­te, die das spe­zi­fi­sche Enzym abspal­tet; das heißt, dass für ver­schie­de­ne Krank­hei­ten ver­schie­de­ne Kau­gum­mis mit jeweils einer ande­ren Pep­tid­ket­te ent­wi­ckelt wer­den müs­sen. Der Pro­dukt-Launch der Kau­gum­mis für die Dia­gno­se von Peri-Implan­ti­tis, also Ent­zün­dun­gen durch Zahn­im­plan­ta­te, ist für 2021 geplant, wenig spä­ter soll die Anwen­dung bei Par­odon­ti­tis fol­gen. In der Pipe­line ist außer­dem die Ent­wick­lung für Strep­to­coc­cus pyo­ge­nes, ein häu­fig vor­kom­men­des Bak­te­ri­um, das beim Men­schen unter ande­rem eit­ri­ge Ton­sil­li­tis, also Man­del­ent­zün­dung, aus­lö­sen kann.
Beim Ver­dacht auf eine bak­te­ri­el­le Infek­ti­on müss­te dann kein Abstrich von der Arzt­hel­fe­rin genom­men wer­den, son­dern der Pati­ent könn­te zunächst einen für sein Krank­heits­bild pas­sen­den Kau­gum­mi kau­en. Das Nach­weis­ver­fah­ren ist nicht nur sehr ein­fach und über­all anzu­wen­den, son­dern auch sehr schnell: Bereits nach zwei Minu­ten liegt ein Ergeb­nis vor, das dem Arzt Ent­schei­dungs­hil­fe für die wei­te­re Behand­lung bie­tet. „Das Pro­dukt dient vor allem als Ergän­zung zu den bestehen­den Tests, als Vor­scree­ning oder nie­der­schwel­li­ge Über­wa­chung“, erklärt Dr. Jeh­le. So könn­te bei­spiels­wei­se ein Pati­ent nach dem Set­zen eines Zahn­im­plan­tats Kau­gum­mis ver­wen­den, um Infek­tio­nen in einem sehr frü­hen Sta­di­um zu erken­nen – deut­lich bevor eine eit­ri­ge Ent­zün­dung zu ernst­haf­ten Kom­pli­ka­tio­nen führt.
Das Pro­dukt soll rezept­frei in Apo­the­ken erhält­lich sein – wenn sämt­li­che Fra­gen der Klas­si­fi­zie­rung geklärt sind. Denn bis­her gibt es nur soge­nann­te IVD, in-vitro-Dia­gnos­ti­ka, für die eine Pro­be vom Pati­en­ten ent­nom­men wird, die außer­halb des Men­schen in einem Gerät ana­ly­siert wird. Da der Kau­gum­mi jedoch als Test­sys­tem inner­halb des mensch­li­chen Kör­pers funk­tio­niert, wird er von den Zulas­sungs­be­hör­den vor­aus­sicht­lich als Medi­zin­pro­dukt klas­si­fi­ziert. „Wir sind mei­nes Wis­sens welt­weit die Ers­ten, die dafür eine Zulas­sung bean­tra­gen; das ist also auch Neu­land für die Medi­zin­pro­duk­te­ver­ord­nung“, ver­mu­tet Dr. Jehle.
Zu Beginn des Jah­res 2020 wird der 51-Jäh­ri­ge gemein­sam mit vier wei­te­ren Mit­ar­bei­tern in neue Räu­me im Siri­us Busi­ness Park in Fri­cken­hau­sen zie­hen. Auch dank der finan­zi­el­len För­de­rung durch das Pro­gramm „Start-up BW Pre-Seed“ der L‑Bank und der bwcon sowie die Beglei­tung durch die Bio Regio Stern Manage­ment GmbH sitzt das Team des Bio­tech-Unter­neh­mens in den Start­lö­chern, um das Pro­dukt von ent­spre­chend zer­ti­fi­zier­ten Lie­fe­ran­ten im gro­ßen Maß­stab her­stel­len zu las­sen. Die Paten­te sind von 2013 bis in die Gegen­wart ange­mel­det wor­den, die geschütz­te Tech­no­lo­gie soll nun mit Hil­fe der Part­ner zur Markt­rei­fe kommen.