Nachweis von Heteroresistenzen für Quinolone bei Mycobacterium tuberculosis mittels einer gyrA Real-time PCR

Medikamentenresistenzen stellen Tuberkulosekontrollprogramme zunehmend vor schwierige Aufgaben. Bei der Behandlung der MDR-TB (multi-drug-resitant TB, Resistenz zumindest gegen RMP und INH) besitzen Chinolone aufgrund ihrer relativ guten Verträglichkeit und der hervorragenden antituberkulösen Wirksamkeit eine zentrale Bedeutung.

Basierend auf dem LightCycler® System wurde eine Real-Time PCR entwickelt, die durch den Nachweis der hierfür am häufigsten verantwortlichen Mutationen im gyrA Gen direkt aus Sputumproben die Bestimmung der Chinoloneresistenz ermöglicht. Bei der Überprüfung der zwölf bis 2003 in der Stammsammlung des Supranationalen Referenzlabors München-Gauting identifizierten Stämme mit einer Resistenz gegen Ciprofloxacin sowie von 31 weiteren Kontrollen fiel bei zwei aus Nepal stammenden resistenten Stämmen ein biphasisches Abschmelzverhalten der Sonden auf. Die Vermutung auf das Vorliegen einer Heteroresistenz, d.h. das Vorliegen von Bakterien sowohl mit als auch ohne Mutation im gyrA Gen, konnte mittels Sequenzierung bestätigt werden. Mittels Fingerprinting konnte bei beiden Stämmen eine Superinfektion weitgehend ausgeschlossen werden, so dass von der Entstehung der Resistenz im Patienten ausgegangen werden muss.

Durch Spiken von Bakterienpopulationen in Sammelsputen konnte nachgewiesen werden, dass auch eine 10%-Beimengung eines resistenten Stammes in die Gesamtpopulation mittels der Real-Time PCR identifiziert werden konnte.

Die Existenz von Heteroresistenzen in klinischen Proben bedeutet eine besondere Herausforderung für die Diagnostik, da schon eine kleine Population resistenter Bakterien in einem Stamm unter Therapie zur Ausbildung einer vollen Resistenz führen kann. Da die Chinolonresistenz einen der drei gemäß der aktuellen Definition der WHO definierten Parameter für die Definition der XDR-TB (extensively drug-resistant tuberculosis) darstellt, könnte das vorgestellte Testsystem zum Direktnachweis dieser so gefürchteten TB-Variante beitragen.