Genexpressions-basierte Diagnostik der akuten Strahlenkrankheit

Zusammenfassung

Aktuell entwickeln sich radiologische und nukleare (R/N) Großschadenslagen zu einer zunehmenden Bedrohung. Hier ist eine Früh- und Hochdurchsatz-Diagnostik essenziell. Sie dient zur Identifikation dreier klinisch relevanter Gruppen: (1) unbestrahlte Individuen und solche, die (2) eine geringe und (3) eine starke Ausprägung der akuten Strahlenkrankheit im späteren Krankheitsverlauf entwickeln werden. Letztere benötigen eine sofortige, intensivmedizinische Versorgung. Ein aus 4 Genen bestehendes Set wurde in den vergangenen Jahren als Triage-Tool entwickelt, um diese drei klinisch relevanten Gruppen zu differenzieren.

Zur klinischen Anwendung mussten folgende Probleme angegangen werden: (1) Die in der Forschung verwendeten PAXgene Vollblut-Röhrchen mussten durch in der Klinik verwendete EDTA-Röhrchen ersetzt werden. (2) Das Assay-Design der vier Gene wurde optimiert. (3) Das Verfahren wurde schließlich an einer klinischen strahlenäquivalenten Patientenkohorte validiert.

Aus Vollblutproben wurde RNA isoliert, in cDNA konvertiert und die Gene mittels quantitativer Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (qRT-PCR) als ein Mehrfaches an RNA-Kopien relativ zu einer Referenz (differentielle Genexpression, DGE) analysiert.

Unsere Untersuchungen zeigten, dass (1) EDTA-Röhrchen bei Raumtemperatur oder 4 °C bis zu 24 h nach Blutabnahme verwendet werden können. (2) Es wurde ein Exon-spezifisches optimiertes Assay-Design entwickelt und (3) dieses Genset schließlich erfolgreich an einer Patientenkohorte validiert.

Diese jahrelangen experimentellen Forschungsarbeiten sind ein Beispiel mit dem Ziel der klinischen Anwendung der Genexpressions-basierten Früh- und Hochdurchsatz-Diagnostik im Falle eines R/N Großschadensereignisses.

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