Implementation der Droplet-Digital-PCR zur spezifischen Quantifizierung von Nukleinsäuren (CAD-Infect)

Absolute Nukleinsäure-Quantifizierung in hochkomplexen Proben

Schema mit Anwendungsbeispielen der ddPCR

Neu aufkommende und multiresistente Krankheitserreger sind neben dem Klimawandel die größte Herausforderung des 21. Jahrhunderts. Im Sinne einer nachhaltigen Gesundheitsforschung müssen daher Strategien erarbeitet werden, die maßgeschneiderte therapeutische Wirkstoffe je nach gesellschaftlichem Bedarf in kürzester Zeit verfügbar machen.

Ein wesentlicher Baustein der Leitstruktur-Qualifizierung ist die Bestimmung von Mutationsfrequenzen. Mutagenitäts-Studien erfordern meist hohen Personalaufwand und benötigen große Mengen der Testsubstanzen, die in frühen Entwicklungsstadien nicht verfügbar sind. Quantitative PCR-Verfahren mit sehr niedrigen Detektionslimits (wie die ddPCR) könnten dieses Problem zukünftig lösen, da hiermit spezifische Mutationen selbst in relativ kleinen Kulturvolumina zuverlässig detektiert werden können.

Die Tröpfchen-basierte Nukleinsäure-Quantifizierung führt im Vergleich zu konventionellen Methoden durch die Proben-partitionierung zu erhöhter Selektivität, Präzision und Reproduzierbarkeit und damit zu sehr zuverlässigen Messungen der Zielsequenz. Die Partitionierung führt darüber hinaus zu einer erheblichen Senkung der Nachweisgrenze bei gleichzeitiger geringerer Empfindlichkeit gegenüber störenden Amplifikations-Inhibitoren und Hintergrund-DNA.

Zusammengefasst ist die ddPCR ein universelles Verfahren mit vielseitigen Anwendungsperspektiven in der biomedizinischen Forschung und Entwicklung. Ein ideales Verhältnis aus Durchsatz, Präzision und Betriebskosten machen das Verfahren zum derzeit leistungsstärksten Routineverfahren am Markt. Eine Umstellung vieler etablierter Laborverfahren zu ddPCR-Methoden ist daher zukünftig stark impliziert.

Förderung

REACT-EU - Als Teil der Reaktion der Union auf die COVID-19-Pandemie finanziert.