Während die Massenspektrometrie in der Grundlagenforschung weit verbreitet ist, hat sich die Technologie in den letzten zehn Jahren auch für den Einsatz bei diagnostischen Tests im klinischen Umfeld weit verbreitet.. Mit der Einführung neuer Technologien nutzt die klinische Labormedizin die Massenspektrometrie in der Routine, um die Empfindlichkeit von Krankheit Screenings, der Überwachung therapeutischer Arzneimittel  und diagnostischen Tests zu verbessern.  Dies kann den Laboren eine kostensparende Option bieten und liefert den Patienten schnellere Ergebnisse im Vergleich zu herkömmlichen Tests.

Auf dem diesjährigen European Congress of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (EuroMedLab) präsentierten Prof. Dr. Robert de Jonge, Prof. Dr. Pieter Vermeersch, Prof. Dr. Mads Nybo und Prof. Dr. Michael Vogeser ihre Erkenntnisse darüber, wie Massenspektrometrie helfen kann die Labormedizin zu transformieren.

Die Vorteile der Massenspektronomie

Jahrzehntelang galten Immunoassays für viele als der Goldstandard für den Nachweis von Proteinen im klinischen Labor.1 Als jedoch der Bedarf an einer verbesserten Empfindlichkeit und Spezifität des molekularen Nachweises im Gesundheitswesen wuchs, begannen Wissenschaftler, die Herausforderungen der Immunoassays zu erkennen. Zu den Nachteilen von Immunoassays gehören2:

  • Kreuzreaktivität mit verwandten Molekülen

  • Mangel an Antikörper- und Reagenzienkits für bekannte Proteine

  • Veränderungen in der Struktur der Bindungsstelle

  • Versagen bei der Identifizierung kleiner Molekülanalyten

Aufgrund dieser Hindernisse suchten klinische Forscher und Laborleiter nach anderen Werkzeugen und fanden heraus, dass die Massenspektrometrie viele der Hürden, die bei der Verwendung herkömmlicher Immunoassays auftreten, überwinden kann.Massenspektrometrie ist eine Analysetechnik, die das Verhältnis von Masse zu Ladung (m/z) von Molekülen wie Peptiden, Proteinen und Arzneimittelmetaboliten in einer Probe misst. Im klinischen Umfeld hilft die Massenspektrometrie bei der Identifizierung und Quantifizierung unbekannter und bekannter Verbindungen sowie bei der Bewertung ihrer molekularen Struktur und chemischen Zusammensetzung, und zwar mit einer besseren Spezifität und Empfindlichkeit als andere Methoden.3

Einsatz von Massenspezifikationen im klinischen Umfeld: Skalierung des Workflows und Verbesserung der Patientenversorgung

Auf dem EuroMedLab-Kongress 2023 sprach eine Gruppe von Kernlabor- und Massenspektrometrie-Experten Dr. de Jonge, Vermeersch, Nybo und Vogeser darüber, wie die Grenzen der automatisierten klinischen Massenspezifikation erweitert werden können und wie diese Dienstleistungen die Patientenversorgung verbessern können.

Die Automatisierung der Massenspektronomie  in den Vordergrund rücken

Labore müssen auf Massenspektrometrie-Workflows umgestellt werden, die im Maßstab automatisiert durchgeführt werden können, sodass mühsame Arbeitsabläufe einfacher zu handhaben sind. „Die Massenspektrometrie zu automatisieren, vielleicht sogar in einer Linie, die rund um die Uhr arbeitet, ist eine großartige Idee“, sagte Dr. Nybo. 

Die Nutzung fortschrittlicher Massenspektrometrie-Technologien, einschließlich automatisierter Lösungen, ermöglicht es den Labortechnikern, sich vom Labortisch zu entfernen und sich mehr auf hochwertige Aufgaben zu konzentrieren, wie etwa die Verbesserung der betrieblichen Effizienz. Dr. Vogeser kommentierte: „Die Ressourcen des Personals, hochspezialisierten Personals, sind kritisch begrenzt und werden immer begrenzter werden.“ Durch einen automatisierten Ansatz können wir Personal freisetzen und eine breitere Akzeptanz der Massenspektrometrie im klinischen Labor ermöglichen.

„Wir sind vom ELISA-Assay auf dem Tisch über Radioimmuno-Assays zu den 24/7-Random-Access-Plattformen übergegangen, und jetzt ist die Massenspektrometrie an der Reihe“, sagte Dr. de Jonge und fügte hinzu, dass ein automatisierter Massenspektrometrie-Workflow „ohne vollständiges Wissen über die Technologie im System“ der nächste Schritt in der Entwicklung des klinischen Labors wäre.

Referenzen

  1. Vostry. (2010). EJIFCC 20, 162-165. Paper available from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4975235/ [Accessed July 2023]

  2. Depalma. (2018). Lab Manager. Article available from https://www.labmanager.com/mass-spectrometry-can-address-many-shortcomings-of-immunoassays-2063 [Accessed July 2023]

  3. Waddell Smith. (2013). Encyclopedia of Forensic Sciences. Academic Press. Chapter available from https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780123821652002506 [Accessed July 2023]

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