Institut für Mikrobiologie
der Bundeswehr

Fachgruppe Technische Entwicklung von Diagnostikprodukten

Die medizinische B-Aufklärung ungewöhnlicher Krankheitsausbrüche stellt einen der Kernaufträge des Institutes für Mikrobiologie der Bundeswehr dar. Die sich daraus ergebende Notwendigkeit spezielle Verfahren zur Identifizierung potenzieller B-Agenzien zu entwickeln wird am Institut bereits durch verschiedene Fach- und Arbeitsgruppen umgesetzt. Die im Juli 2013 aufgebaute Fachgruppe „Technische Entwicklung Diagnostika und Plattformen“ (TED) kümmert sich um die Endstrecke der Produktentwicklung, indem Forschungsergebnisse der Arbeitsgruppen in validierte, haltbare, reproduzierbare und verfügbare Produkte umgesetzt werden, die den Anforderungen des Medizinproduktegesetzes genügen und deren Leistungsparameter bekannt sind. Die dazu erforderlichen technischen Fähigkeiten erstrecken sich über molekularbiologische, immunologische und zellbiologische Anwendungsgebiete und können querschnittlich für alle biologischen Agenzien genutzt werden. Dabei wird eine enge Zusammenarbeit mit den Erreger-bezogenen Fachgruppen gepflegt.

Kernaufgaben der TED-Gruppe sind somit die technische Entwicklung und Weiterentwicklung von Diagnostikprodukten für die schnell verlegbare und stationäre B-Aufklärung, die Erprobung neuer kommerzieller Produkte im Hinblick auf ihre technische Eignung für den medizinischen B-Schutz, die fachliche Begleitung von beauftragten Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sowie die Produktion von Diagnostika für den Eigenbedarf. Zusätzlich sollen Erreger-spezifische Anwendungen auf neue technische Plattformen adaptiert und spezielle technische Verfahren zur Herstellung von Kontrollreagenzien vorgehalten werden.

Im Rahmen der engen Zusammenarbeit mit der Abteilung für medizinische B-Aufklärung und Verifikation des Instituts können bisher folgende Eigenentwicklungen genannt werden:

  • Etablierung eines in-house Verfahrens zur Lyophilisierung kompletter qPCR (DNS) und RT-qPCR (RNS) Reagenzienmixe und Umsetzung auf die Erreger Yersinia pestis, Francisella tularensis, Burkholderia ssp., Brucella abortus, Bacillus anthracis, Affenpocken Virus, Hantavirus, KrimKongo Hämorrhagisches Fiebervirus (CCHFV) sowie auf die Anwendung für Ricinus communis und Abrus precatorius;
  • Verschiedene Verfahren für den Nachweis bakterieller und viraler Erreger, adaptiert auf robuste lyophilisierte (RT)-qPCR Plattformen (in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern);
  • Entwicklung eines MS2-Phagen basierten, universell anpassbaren internen Kontrollsystems für RT-qPCR zur Anwendung beim Nachweis von Hantavirus, CCHFV, Arenavirus (Journal of Virological Methods 208 (2014) 33–40).
  • Entwicklung eines Pantoea-agglomerans-basierten internen Kontrollsystems für die qPCR zur Anwendung beim Nachweis verschiedener Erreger mit DNS-Genom (z.B. Yersinia pestis, Francisella tularensis, Burkholderia ssp., Brucella abortus);
  • Lagerungs- und Stabilitätstestungen der lyophilisierten Reagenzien und Assays mit Hilfe des aus der pharmazeutischen Industrie adaptierten Verfahrens zur beschleunigten Produktalterung nach ASTM Standards (ASTM F 1980);
  • Entwicklung von Dipstick Assays und Lateral Flow Assays zum Nachweis bakterieller und viraler Erreger im Feld (Francisella tularensis, Yersinia pestis, Ebola Zaire Virus).

Die Entwicklung eines In-house-Verfahrens zur Lyophilisierung kompletter qPCR Reagenziensätze zum Nachweis von DNS-Zielsequenzen erfolgte im Rahmen des DZIF Projektes „Early pathogen identification and outbreak management – a molecular toolkit for deployable rapid detection of emerging pathogens“. Hier wurde eine lyophilisierte qPCR zum Nachweis von Affenpockenvirus im Feld etabliert. Die Ergebnisse wurden Anfang 2015 auf der ASM Biodefense Konferenz in Washington vorgestellt (Vortrag „Development of a freeze-dried qPCR assay for the detection of monkeypox virus under field conditions“).