Neuartige Screening-Methode fördert Früherkennung von Lepra

Ein neuer Bluttest in Kombination mit einem standardisierten Fragebogen und künstlicher Intelligenz könnte die Art und Weise, wie Lepra in Brasilien diagnostiziert wird, verändern. Forscher der Universität São Paulo (USP) testeten den neuen Test in Brasilien anhand von Blutproben, die im Rahmen einer COVID-19-Bevölkerungsumfrage entnommen wurden. Die Methode zeigte Potenzial für die frühere Erkennung der Krankheit im Anfangsstadium, wenn die Symptome subtil sind und herkömmliche Labortests oft versagen.

Die neue Diagnosemethode wurde in einer Studie evaluiert, die von Forschern der Abteilung für klinische Medizin, Biochemie, Immunologie und Sozialmedizin der Ribeirão Preto School of Medicine der Universität São Paulo (FMRP-USP) mit Unterstützung von FAPESP durchgeführt wurde. Die vom Forscher Marco Andrey Frade koordinierte Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht BMC-Infektionskrankheiten.

Lepra ist eine uralte Krankheit, die jedoch immer noch mit Herausforderungen konfrontiert ist, die für Gesundheitsprobleme typisch sind, die nicht priorisiert werden. Es mangelt immer noch an empfindlichen Labortechnologien für die Früherkennung und viele medizinische Fachkräfte sind nicht ausreichend darauf vorbereitet, die frühen Stadien der Krankheit zu erkennen.“

Filipe Lima, biomedizinischer Wissenschaftler und einer der Autoren der Studie

Darüber hinaus ist die Standardbehandlung seit über vier Jahrzehnten im Wesentlichen gleich geblieben, was zu Behandlungsversagen und bakterieller Resistenz führt.

Um dieses Problem anzugehen, machten sich die Forscher daran, neue Biomarker und Tests für die Früherkennung zu identifizieren. Dazu verwendeten sie Blutproben, die während einer serologischen Untersuchung in Ribeirão Preto während der COVID-19-Pandemie gesammelt wurden. Ziel war es, dieses vorhandene Material zu nutzen, um Personen zu identifizieren, die möglicherweise dem Lepra-Bazillus ausgesetzt waren, und um neue Fälle früher zu erkennen.

Vorführung

Die Studie kombinierte zwei Screening-Tools. Das erste Instrument war ein klinischer Fragebogen namens Leprosy Suspicion Questionnaire (LSQ). Der LSQ besteht aus 14 Fragen, die sich hauptsächlich auf neurologische Anzeichen und Symptome konzentrieren. Der Fragebogen wurde mit einem künstlichen Intelligenzsystem namens MaLeSQs erweitert.

Das zweite Instrument war ein Bluttest, der Antikörper gegen das Mce1A-Antigen nachweist. Dieses Antigen ist ein Schlüsselprotein von Mycobacterium leprae, das die Invasion und das Überleben des Bakteriums in menschlichen Zellen erleichtert. Derzeit wird bei Bluttests das PGL-I-Antigen verwendet, das ebenfalls den Eintritt des Bakteriums in den Nerv erleichtert, aber technisch gesehen weniger empfindlich ist.

„Im Gegensatz zum Traditionellen [anti-PGL-I] Test, der das Vorhandensein nur eines Antikörpertyps beurteilt, des neuen [anti-Mce1A] „Der Test analysiert drei verschiedene Klassen von Antikörpern (IgA, IgM und IgG), was die Empfindlichkeit erhöht und hilft, zwischen Exposition gegenüber dem Bazillus, aktiver Infektion und vorherigem Kontakt zu unterscheiden“, erklärt Lima. Laut Lima liefert der traditionelle Test normalerweise nur bei den schwersten Formen der Krankheit ein positives Ergebnis, wenn der Bazillus bereits vermehrt ist und Läsionen vorhanden sind. „Mce1A ermöglicht die Identifizierung von Kontakt mit dem Bazillus und aktiver Krankheit in einem viel früheren Stadium“, erklärt er.

Einladung, Fragebogen und Test

Um die Ergebnisse zu erhalten, luden die Forscher etwa 700 Personen aus der COVID-19-Bevölkerungsumfrage ein, an der Lepra-Studie teilzunehmen. Davon erklärten sich 224 bereit zur Teilnahme und füllten den digitalen Fragebogen aus, 195 ließen ihre Blutproben analysieren. Alle Teilnehmer wurden zu einer persönlichen klinischen Untersuchung durch Fachärzte eingeladen, was ein entscheidender Schritt für die Diagnosesicherung ist.

Von diesen Personen nahmen 37 an der Konsultation teil. Der Vergleich der Daten aus dem Fragebogen, den Labortests und der klinischen Bewertung ergab verblüffende Ergebnisse: Es wurden 12 neue Leprafälle diagnostiziert, was etwa einem Drittel der ausgewerteten Fälle entspricht. „Das sind Menschen, die keine offensichtlichen Symptome hatten, keinen Verdacht hatten, krank zu sein und die dank des Projekts diagnostiziert wurden“, bemerkt Lima.

Den Forschern zufolge war der IgM-Antikörpertest für das Mce1A-Antigen der effektivste Labortest und identifizierte zwei Drittel der neu bestätigten Fälle. Durch die Kombination der Laboranalyse mit dem Tool der künstlichen Intelligenz wurde eine Sensitivität von 100 % erreicht und alle Verdachtsfälle von Lepra, die während der persönlichen Konsultation bestätigt wurden, erfolgreich identifiziert.

„Der Bluttest allein bestätigt keine Lepra-Diagnose, ist aber ein wichtiges Instrument, um festzustellen, wer wirklich eine fachärztliche Untersuchung benötigt“, erklärt der Forscher. Laut Lima kann der Test das diagnostische Screening im öffentlichen Gesundheitssystem stärken. Hinsichtlich der Kosten ist der Unterschied zu bestehenden Tests minimal. „Aus Laborsicht handelt es sich um sehr ähnliche Techniken – kostengünstig und einfach durchzuführen. Jedes klinische Labor verfügt über die technischen Kapazitäten, sie durchzuführen. In der Praxis ändert sich nur das zu analysierende Molekül.“

Die Studie erleichterte nicht nur die frühzeitige Diagnose von Lepra, sondern nutzte auch georeferenzierte Karten, um die räumliche Verteilung der identifizierten Fälle zu analysieren. Die Kartierung ergab ein diffuses Muster der Exposition gegenüber dem Bazillus. „Das lässt sich dadurch erklären, dass wir nicht alle Teilnehmer klinisch beurteilen konnten. Unsere Ergebnisse zeigen aber, dass Lepra in der ganzen Stadt zufällig verteilt ist. Es gibt keine bestimmte Region mit einer höheren Konzentration. Heute sehen wir, dass die Krankheit bei Patienten mit unterschiedlichen sozioökonomischen Profilen diagnostiziert wird“, sagt Lima.

Problem der öffentlichen Gesundheit

Lepra ist eine Infektionskrankheit, die vor allem die Haut und periphere Nerven befällt. Es kann zu blassen oder rötlichen Flecken, Gefühlsverlust und Muskelschwäche kommen. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) werden jedes Jahr mehr als 200.000 neue Fälle gemeldet, vor allem in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen.

Brasilien liegt bei der Anzahl der Fälle weltweit an zweiter Stelle, nur hinter Indien, und ist für etwa 90 % der in Amerika gemeldeten Fälle verantwortlich. Zu den häufigsten Symptomen gehören Kribbeln, Krämpfe, Taubheitsgefühl und Hautpartien mit verminderter Empfindlichkeit. In dieser Anfangsphase führen gängige Labortests, wie zum Beispiel Abstriche, bei denen versucht wird, die Bakterien direkt auf der Haut nachzuweisen, häufig zu negativen Ergebnissen, da die Bakterienbelastung noch sehr gering ist. „Mehr als 60 % unserer Patienten testen möglicherweise negativ, obwohl sie krank sind“, sagt Lima.

Die Behandlung umfasst je nach Krankheitsstadium die Einnahme von Antibiotika über einen Zeitraum von sechs Monaten bis zu einem Jahr. Derzeit wird die Krankheit als sozial determinierte Krankheit (SDD) eingestuft, ein Begriff, der in Brasilien „vernachlässigte Krankheit“ ersetzt.

Der nächste Schritt besteht darin, die Validierung dieser Instrumente für den groß angelegten Einsatz voranzutreiben, mit dem Ziel, sie in Brasiliens nationales öffentliches Gesundheitssystem, das SUS (kurz für „Sistema Único de Saúde“), zu integrieren. Unterdessen arbeitet der Forscher an einer neuen Phase des Projekts, die darauf abzielt, die Spezifität des Mce1A-Markers zu erhöhen. „Derzeit nutzt der Test das gesamte Bakterienprotein. Jetzt untersuchen wir kleine Teile desselben Proteins, um die Möglichkeit zu prüfen, einen noch empfindlicheren und genaueren Test zu entwickeln“, schließt er.

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