WO2014008884A1 - Testkit (kombi-schnelltest) zum synchronen nachweis von biomarkern im stuhl zur erkennung pathologischer veränderungen im gastrointenstinaltrakt, insbesondere im darm - Google Patents

Testkit (kombi-schnelltest) zum synchronen nachweis von biomarkern im stuhl zur erkennung pathologischer veränderungen im gastrointenstinaltrakt, insbesondere im darm Download PDF

Info

Publication number
WO2014008884A1
WO2014008884A1 PCT/DE2013/000380 DE2013000380W WO2014008884A1 WO 2014008884 A1 WO2014008884 A1 WO 2014008884A1 DE 2013000380 W DE2013000380 W DE 2013000380W WO 2014008884 A1 WO2014008884 A1 WO 2014008884A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
test
buffer
stool
tumor
hemoglobin
Prior art date
Application number
PCT/DE2013/000380
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Scheefers
Original Assignee
Schebo Biotech Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE202012012084U external-priority patent/DE202012012084U1/de
Application filed by Schebo Biotech Ag filed Critical Schebo Biotech Ag
Priority to ES13765281.4T priority Critical patent/ES2663952T3/es
Priority to US14/413,743 priority patent/US9766243B2/en
Priority to KR1020157003048A priority patent/KR102150912B1/ko
Priority to CN201380046821.2A priority patent/CN104781669B/zh
Priority to DE112013003442.5T priority patent/DE112013003442A5/de
Priority to EP13765281.4A priority patent/EP2870477B1/de
Publication of WO2014008884A1 publication Critical patent/WO2014008884A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/573—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for enzymes or isoenzymes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54386—Analytical elements
    • G01N33/54387—Immunochromatographic test strips
    • G01N33/54388—Immunochromatographic test strips based on lateral flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407—Specifically defined cancers
    • G01N33/57419—Specifically defined cancers of colon
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407—Specifically defined cancers
    • G01N33/57446—Specifically defined cancers of stomach or intestine
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/72—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood pigments, e.g. haemoglobin, bilirubin or other porphyrins; involving occult blood
    • G01N33/721—Haemoglobin
    • G01N33/726—Devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/91—Transferases (2.)
    • G01N2333/912—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • G01N2333/91205—Phosphotransferases in general
    • G01N2333/9121—Phosphotransferases in general with an alcohol group as acceptor (2.7.1), e.g. general tyrosine, serine or threonine kinases
    • G01N2333/91215—Phosphotransferases in general with an alcohol group as acceptor (2.7.1), e.g. general tyrosine, serine or threonine kinases with a definite EC number (2.7.1.-)

Definitions

  • Test kit for the synchronous detection of biomarkers in the stool for the detection of pathological changes in the gastrointestinal tract, in particular in the intestinal region of the invention
  • the invention relates to a commercially applicable, cost-reducing new test kit (combi rapid test cassette), in vitro medical device, lateral flow cassette, point of care test, combined rapid test, bioassay, rapid-lateral flow test strips, platform), for carrying out a method for detecting biomarkers in the human and / or animal stool.
  • the test kit is used for health analysis, early detection and "colorectal cancer screening" by the detection of biomarkers, which are an indication of pathological changes in particular a malignant event in the gastrointestinal tract (esophagus, stomach, small intestine, biliary tract, pancreas and colon), especially tumors and tumor precursors (polyps, Adenomas) of the intestine.
  • the invention relates to a combination rapid test and combination rapid test cassette and their components, as well as the necessary reagents for synchronously performing an immunochromatographic detection method. Synchronous in the linguistic meaning of "simultaneously", but also synchronously in the technical meaning of the joint, optimal coordination of effective pairings (the chromatographic conditions, membranes, reagents, dispensing rate, etc. see descriptions) for the detection of the two biomarkers tumor M2-PK and Hemoglobin in a combination rapid test cassette.
  • the invention also relates to a simpler method of drive to the evaluation of the test and the presentation of the
  • the combined rapid test is used to "pre-filter" subjects as part of a colorectal cancer screening program, and because the non-invasive rapid combination test triggers much less anxiety than performing an invasive colonoscopy in the subject, the test leads to an increased Participation in the colonoscopy.
  • colorectal cancer is the most common cancer in Germany (65,000 new cases, 27,000 deaths). Europe-wide, 200,000 people die each year from this malicious disease. Due to the development of colorectal cancer, the consequences of colorectal cancers are due to successful screening, i. The detection of precursors (polyps / adenomas) and their removal can be greatly minimized.
  • Colon cancer Every 20 minutes, a human being dies of colon cancer in Germany. Colon cancer almost always develops from initially benign growths of the intestinal mucosa (mucosa). The cancer grows slowly and for a long time without the affected person noticing. Complaints usually appear only when the tumor is large or has already formed metastases. Left untreated, colon cancer often causes death within 12 months.
  • Colonoscopy is considered the best method (gold standard) in the context of colorectal cancer screening. Colonoscopy is an invasive procedure that can only be performed by specially trained physicians (eg gastroenterologists). This procedure involves risks (eg, performation, risks due to sedation). Preventive colonoscopy is offered to all people over the age of 55 as cash benefits. The attendance rate is only 2-3% and is in spite of considerable education and marketing campaigns, "glittering world" now even declining! The reason for this lies among other things in the procedure of the investigation, which many people find unpleasant (psychological inhibition threshold).
  • biomarkers early biomarkers are detected in the blood. If these markers are detectable in the blood, they are often "late" forms of colorectal cancer and its precursors Generally, the measurement of biomarkers in the stool is advantageous in comparison to the measurement of biomarkers in the blood, the earlier a colon cancer and its precursors the better the prognosis is, the initiated therapy (eg curative colonoscopy,
  • Colonoscopy which is a central component of early detection, accounts for around 70% of findings, with precursors accounting for only about one quarter of the time and colonoscopy for 1% of cases
  • the noninvasive combined rapid test according to the invention makes it possible to greatly increase the participation rate in a screening program for the detection of colon cancer and its precursors and thus to achieve a significant increase in the survival rate of patients (in contrast to test persons!) With colon cancer and its precursors. Colorectal cancer and its precursors, if recognized in time, provide almost 100% chance of recovery for the patient; Findings: Increased levels of M2-PK and / or hemoglobin lead, with the help of anamnesis, etc., to trigger a "bundle" of measures and other steps. that lead to the diagnosis of colon cancer.
  • the diagnosis leads to a doctor's instructions, for example surgical treatment measures, which in turn lead to the healing of colorectal cancer. For example, surgery through surgery can lower lethality.
  • Sensitivity is the likelihood of identifying a sick person as ill. This quality measure is medically very important, since in an early detection measure, of course, as few affected people may be overlooked. Specificity is the likelihood of recognizing a healthy person as healthy. Again, this measure is important in the early detection because it should be avoided that healthy people who are falsely diagnosed as ill, receive a superfluous treatment. State of the art
  • This chemical stool test works on the guaiac resin base.
  • a chemical redox reaction hidden (occult) blood quantities are detected in the stool samples of the patients. Since the basis of this chemical test is a redox potential and this redox potential is disturbed by oxidizing agent and reducing agent, it leads to interference of the test and to a low sensitivity and specificity.
  • the oxidizing agents and reducing agents are included in the diet. That's why This test sits a low sensitivity and specificity and is therefore considered obsolete and outdated.
  • only strongly bleeding forms but not weakly bleeding forms of colon cancer or its precursors can be detected. It is also known that there are bleeding, non-bleeding and intermittently bleeding forms of colon cancer and its precursors. Depending on the time of sampling, consequently, colon cancer and its precursors can be overlooked.
  • Immunological in vitro tests are also looking for fecal occult blood that enters the stool through precursors (polyps) or early stages.
  • the detection is carried out by the use of specific antibodies against hemoglobin, or against the hemoglobin / haptoglobin complex. More than 10 manufacturers / distributors offer these iFOB tests. However, the tests offered on the market show extreme differences in quality (in terms of sensitivity and specificity); these differences can only be recognized by specialists, but not the large number of physicians (users) established as required.
  • Tumor M2-PK is a special isoenzyme of pyruvate kinase (PK). In normal tissue, pyruvate kinase (Ml, M2-PK form) occurs as a tetrameric form (M2-PK tetramer).
  • M2-PK-dimer tumor M2-PK
  • M2-PK-dimer tumor M2-PK
  • Two different monoclonal antibodies have been generated against this particular tumor M2-PK molecule. These particular tumor M2-PK specific antibodies are used in the marketplace assays (used in ELISA and / or lateral flow format).
  • tumor M2-PK tests in the lateral flow and / or ELISA format
  • ELISA format ELISA format
  • test strips can also "overlook” colon cancer and its precursors, so it's one too
  • test kit comprising a combined rapid test consisting of a plastic cassette as well as two new, better prior art test strips for determining the M2-PK and the hemoglobin ("iFOBT”, "immunological test”, “occult blood test”) ,
  • a DNA ethylation pattern, a signature, a typical trace has only a direct and causally pathological effect on cancer and its precursors.
  • the M2-PK tests can be used to detect bleeding and non-bleeding tumors and their precursors.
  • the M2-PK tests "overlook” but also colon cancer and its
  • an object of the present invention is to achieve an improvement. This object is solved by the claims and the technical description of the present invention.
  • WO2007 / 071366A1 discloses a method in which both tumor M2-PK and hemoglobin are determined in the stool. The quantitative determination of both parameters is carried out in two separate
  • Typefaces are called a set of possible methods that can be the basis for developing such an algorithm (see page 7, line 12 - page 9, line 21), without actually revealing an evaluation algorithm.
  • the technical teaching of the document therefore relates only to a method for searching an evaluation algorithm.
  • a solution for the complete diagnostic detection / diagnosis of all phases of the polyp-Cancer-sequence is not described in the prior art.
  • the task was therefore to develop a test for the detection of colorectal cancer and its precursors, which makes it possible to reliably and consistently detect all diagnostically detectable phases of the polyp cancer sequence as a single test.
  • the test should allow the synchronous determination of hemoglobin and tumor M2-PK.
  • the object is achieved by the method according to the invention for the diagnosis / diagnosis of a pathological change of the intestine by means of a test kit (combi rapid test) by the specific detection of hemoglobin and tumor M2-PK.
  • a test kit combi rapid test
  • the invention therefore relates in particular to a combined rapid test and a combined rapid test cassette and components and the necessary reagents for the synchronous implementation of an immunochromatographic detection method.
  • Test cassettes with more than one test strip (combination test cassette) in a test cassette belong to the state of the art
  • the object of the present invention is to improve the cut-off and poorly selected chromatographic conditions. According to the invention, this is achieved by providing a test kit, combi rapid test cassette, which has two new test strips with "well” set cut-offs. off, as well as the well selected chromatographic conditions to perform the combined rapid test. From the documents WO 01/21826 A2, WO 02/50546 A2 and WO 03/069343 A2 various methods for the detection of tumor markers for tumors of the gastrointestinal tract are known, in which the stool of a subject is examined for the tumor marker. These methods have proven themselves in practice, but still have a high number of false-negative and / or false-positive results. This is capable of improvement.
  • the detection of a biomarker for a wide range of tumor diseases does not give any definite information about the type and localization of the affected organ or tissue, since tumor markers are rarely tissue-specific and therefore very rare a positive result of a blood analysis on the tumor marker is no reliable conclusion on the affected tissue is possible.
  • elaborate and complicated diagnostic methods are necessary in order to determine the type of tumor actually present. Markers in the blood, plasma or Therefore, they are mainly used for the therapy and follow-up of tumors.
  • this detection method requires that tumor markers formed in the tumor reach the bloodstream or the serum in sufficient quantities. In the early stage of carcinogenesis, especially in colon cancer, not enough amounts of these tumor markers enter the bloodstream, so that detection via blood or serum tests is not possible.
  • This combination cassette according to the invention with two test fields is produced in accordance with the in vitro diagnostic IVD guideline 98/78 / EC and ISO 13485 and the quality management QM ISO 9001.
  • the combination test cassette according to the invention contains two lateral flow test strips. Both test strips do not correspond to the state of the art, but each represent better lateral flow test methods according to the invention.
  • the synchronous (in the technical sense) detection of the biomarkers tumor M2-PK and hemoglobin with coordinated cut-offs in a combination cassette has advantages over staggered processing ( Determination) of the two biomarkers (tumor M2-PK and hemoglobin) by means of two lateral flow cassettes (two test kits with two different compositions of reagents and components for test execution), since the special solid-phase / liquid-phase antibodies as well All required reagents and components of the combination test kit are matched to one another. For example, would a user buy the ScheBo Lateral Flow Test to determine the Tumor M2-PK and use another lateral flow test to determine the cause? Obtaining moglobins from another manufacturer and performing them with a time delay would result in poorer clinical sensitivity and specificity by means of these two different and mismatched assays.
  • a lateral flow double test cassette according to the invention and all associated ones Reagents, special antibodies (anti-tumor M2-PK (special epitope), anti-hemoglobin (special epitope), which have special physico-chemical properties, eg specific binding constants and special kinetic characteristics.
  • Antibodies which are directed against the two different analytes, eg in the late-flow measurement method have special properties (eg compatibility with glass fiber, nitrocellulose membrane, good coupling properties to eg gold colloid).
  • the use of highly specific capture antibodies according to the invention ensures the binding of the target proteins (eg tumor M2-PK) from the faeces sample extract.
  • the exact arrangement of the individual components on a test strip is known depending on the applied immunological method and the expert.
  • a particular challenge is the use of optimal antibodies.
  • the combination rapid test according to the invention used special antibodies which specifically bind the tumor M2-PK.
  • the tumor M2-PK-specific antibody preferably binds (also stereospecifically the dimeric form of the M2-PK) to one of the following epitopes or fragments thereof, which are at least 4 amino acids in length: LAPITSDP EAEAAIYH
  • the so-called blood-in-stool tests show an insufficient sensitivity of only 25% for the detection of colorectal cancer.
  • the tumor M2-PK test shows a higher sensitivity of 80%.
  • polyps larger than 1 cm can be detected with a sensitivity of 60% (FOBT: 20%), polyps less than 1 cm with a sensitivity of 20% (FOBT: 0%). (All values with a specificity of 95%).
  • immunochromatographic blood-in-stool tests show a higher sensitivity for colorectal cancer and its precursors than the normally used gFOBTs, so the gFOBTs are inferior to the iFOBTs.
  • tolerance limit denotes a tolerance value
  • the tolerance value determines from when a test result is to be evaluated positively or negatively.
  • the cut-off should be distinguished from the concept of the detection limit.
  • test kit which is able to display tumor M2-PK and hemoglobin in stool samples using a cut-off which ensures the highest possible diagnostic efficiency.
  • This technical problem is solved by providing the test kit containing the combination cassette containing two test strips improved according to the prior art.
  • Tumor markers are gene products that are differentially expressed in tumor tissue compared to normal reference tissue, ie a tumor marker is either overexpressed or underexpressed in tumor tissue compared to normal tissue. In practice, tumor markers are more important, which are overexpressed, since then a positive analysis result (presence of the biomarker) of a sample is indicative of the presence of the biomarker-specific tumor. Tumor markers are present in the cytoplasm of the tissue cells, but may also be found in body fluids such as blood, urine, sweat, semen, saliva, etc. but also in the stool.
  • a tumor marker should have the following properties: i) high specificity, ie undetectable in benign diseases and healthy persons, ii) high sensitivity, ie it can be detected in a high percentage of tumor patients, iii) organ specificity, iv) good correlation with the tumor stages or the tumor mass, v) relationship with the prognosis and vi) reliable prediction values.
  • the criteria of 100% specificity and 100% sensitivity as well as the other criteria listed are still not met by any of the known tumor markers.
  • Tumor markers specific for tumors of the gastrointestinal tract include CCSA-2, CCSA-3, CCSA-4, CC2, CC3, CC4, CC5, CC6a, CC6b, LI, L2, NI, N2, N3, N4, N5, and N6 (see for example, WO 03/065003 A2; Leman ES et al., Cancer Res. 67 (12): 5600-5605 (2007) and Leman ES et al., Clinical Cancer Research 14: 1349-1354 (2008). ).
  • these tumor markers are only used in the context of blood or plasma tests used, which leads to the disadvantages mentioned above.
  • test principle can be disturbed by a large number of influencing factors (false positive / false negative, eg due to non-compliance with urgently needed dietary requirements on the part of the patient and of a range of medicines as well by excessive vitamin C administration (eg in vegetables, fruit juices, etc.), Thomas L., Laboratory and Diagnosis, 5th edition, 1998).
  • a positive fecal occult blood test should be checked until the source of bleeding is localized or the cause of the bleeding is found.
  • a niche finding justifies a rapid further diagnostic procedure (“exclusion diagnostics”), eg by endoscopy, ultrasound, X-ray.
  • the inventive M2-PK plus test strip also overlooks pathological changes.
  • the iFOBT plus test strip according to the invention overlooks pathological changes. Bringing both improved tests M2-PK plus and iFOBT plus as a test strip according to the invention in a combination cassette obtained according to the object of the invention, a higher detection rate for pathological changes in the intestine.
  • Technical problem solutions in particular the selection of active pairings (see examples and list of components and active ingredients of the invention, the correct choice of antibodies and the right choice of cut-offs for both parameters, the analytical sensitivity, capillary flow rates, etc.) for synchronous detection of Both biomarkers are the subject of this invention inventive parameter selection.
  • the invention is therefore based on the technical problem of specifying a simply constructed test kit (combi rapid test) which serves as a method for detecting markers, biomarkers, in particular enzyme markers in the human or animal stool, the method being used to detect a malignant event in the gastrointestinal tract and the abdominal cavity (esophagus, stomach, small intestine, biliary tract, pancreas and large intestine), in particular of tumors and tumor precursors of the intestine (polyps, adenomas) is suitable.
  • the combination test kit according to the invention should make the detection of pathological changes possible in a simple manner, so that the test can be carried out by technical employees.
  • the invention is based in particular on the technical problem of satisfying the continuing increasing demand for specific, easily performed methods, so that a pathological event, in particular a neoplastic event, can be detected particularly early and without doubt, particularly with regard to the problem of the so-called adenoma carcinoma Sequence in polyps.
  • the invention teaches a test kit (combination rapid test) for detecting a pathological event in the gastrointestinal tract, wherein a sample of human or animal stool, dissolved in a special extraction buffer, is applied to a carrier and on which both tumor M2-PK and hemoglobin are detected on a carrier. The reading is done here in a simple way visually with the naked eye (without the aid of a device).
  • hemoglobin is in the form of the hemoglobin-haptoglobin complex
  • Hb-Hp tumor M2-PK plus hemoglobin
  • M2-PK and / or hemoglobin positive stool sample is thus an immediate indication of a pathological, possibly neoplastic, particularly malignant, events in the gastrointestinal tract, ie in particular in the intestine, the esophagus, in the stomach, in the biliary ducts, in the pancreas or / and in the large intestine, thus allowing a localization of the events in the gastrointestinal tract.
  • a stool sample can not be considered as a "body fluid” sample because the entire gastrointestinal tract is biologically outside the body.
  • said enzyme markers remain detectable quantitatively even in the case of intensively homogenized, longer-stored stool samples (for example, during sample shipment). Even with strong dilution of the stool, a clear reaction is obtained.
  • the detection can be selective even without prior extraction in the stool sample.
  • an extraction procedure using, for example, a specific detergent e.g., CHAPS
  • CHAPS a specific detergent
  • the malignant event in the gastrointestinal tract of a human or an animal is preferably determined. Furthermore, it is preferred to detect the tumor marker immunochemically, in particular by means of anti-tumor marker antibodies. It is possible to use monoclonal or polyclonal antibodies, preferably monoclonal antibodies. Advantageously, antibodies are used which do not cross-react with other constituents of the stool, in particular with other stool proteins.
  • Fragments in the sense of the invention are proteins or polypeptides having an amino acid sequence which are identical to a partial sequence of one of the tumor markers.
  • Antibodies which can be used according to the invention can be prepared by methods known from the prior art. Methods for producing specific monoclonal antibodies are well known to those skilled in the art.
  • the antigen in the present case an enzyme markers, is used to generate antibodies.
  • the method described for the first time by Koehler and Milstein can be used for this purpose, with the person skilled in the art also being aware of modifications and further developments of these methods.
  • specific antibodies can be obtained, whereby the specificity can be determined by selection. Selection is for specific antibodies that bind to an enzyme markers but not to other stool proteins.
  • the detection is carried out according to the principle of the immunoassay.
  • a preferred immunoassay according to the invention is carried out in such a way that a) brings the sample into contact with at least two different receptors, of which the first receptor Rl is in the solid phase and is capable of binding with the tumor marker and the second receptor R2 is in the liquid phase and is also capable of binding with the same enzyme markers, wherein the receptor R2 carries a label or mediates the binding to a detectable molecule, b) separates the solid from the liquid phase, and c) the label or the detectable molecule kül in one of the phases, preferably determined in the solid phase and quantified according to the amount of Enzymbiomarkern present in the sample, wherein as at least one of the receptors Rl or R2 used an antibody which is specifically bindable with tumor M2-PK and especially binds to no other stool protein.
  • tumor M2-PK is used both as receptor R1 and as receptor R2.
  • tumor M2-PK is understood to mean the dimeric form of this enzyme markers, which differs from the tetrameric form.
  • the hemoglobin is determined according to the test principle described above for tumor M2-PK.
  • the lateral flow technology is used.
  • the subject of the present invention is therefore a combined rapid test for the detection and / or suspected diagnosis of a malignant tumor occurrence in the gastrointestinal tract in humans or animals, which is intended in particular for carrying out the method described above, by determining a Enzymbiomarkerkombination, wherein the combined rapid test synchronous tumor determines M2-PK and hemoglobin or hemoglobin / haptoglobin.
  • the combination rapid test contains an antibody for tumor M2-PK that does not cross-react with any other stool protein and recognizes an antibody specifically for hemoglobin / haptoglobin and does not cross-react with any other stool.
  • the test kit may contain further reagents necessary for carrying out an immunoassay or for carrying out the respectively provided test procedure.
  • the test kit preferably contains an antibody bound to a solid phase and specific for at least one of said enzyme markers.
  • Another object of the invention are antibodies, in particular monoclonal antibodies which specifically bind one of said enzyme markers and preferably cross-react with no other stool protein.
  • the antibodies can be generated, for example, by the method of Koehler and Milstein (Nature 256, 495-497 (1995)).
  • the present invention relates to aptamers or spiegelmers and their use in place of the antibodies described above (all antibody-related versions apply analogously), which bind specifically to one of said enzyme markers and optionally cross-react with no other stool protein.
  • Aptamers are oligo- nucleotide sequences which have specific binding properties.
  • Such aptamers can be prepared, for example, according to the methods described in US 5,270,163 or in Sumedha, Clin. Chem. 45 (1999), 1628-1650 can be prepared or identified.
  • Spiegelmers are aptamers formed from L oligonucleotides.
  • the evaluation of the tests according to the invention is carried out using automatic classification, cluster analysis, pattern recognition.
  • methods of the "maximum-likelihood method” or cluster membership via probability distributions are used.
  • the result is preferably presented in the form of a multi-colored representation (risk traffic light), decision matrix and other algorithms for decision-making.
  • the measured parameters can be assigned as follows:
  • Stage 1 - Colon cancer can be excluded with> 97% (green) safety
  • a test kit of the invention includes a stool sampler.
  • a stool sampler for this purpose, all customary devices in question, for example, the devices described in DE 102 05 709 A 1.
  • Figure 2, 3, 4 and 6 represent different functions.
  • a particular challenge of this invention was in particular among the numerous different functions (combination options) to select the optimal active pairings to achieve the optimal operating principle (selection of parameters).
  • the evaluation takes place automatically.
  • the test kit according to the invention can be photographed and the test result can be assigned to the corresponding risk level via an evaluation program.
  • the present invention therefore also encompasses such devices for scanning the test kit and the evaluation programs for displaying the test result, preferably in the form of a multicolor representation (risk traffic light).
  • the assignment is shown in FIG. Examples
  • the test kit based on an immuno-assay consists of two sampling and preparation devices and a test cassette.
  • Both sampling devices contain a rod which is able to take up the required amount of stool (4-30 mg, preferably 25 mg).
  • the sampling devices also each contain a sample receiving tube filled with buffer solution.
  • the aqueous buffer solution for the tumor M2-PK test contains the following components:
  • the aqueous buffer solution for the hemoglobin test contains the following constituents:
  • the antibodies required for measurement in each case 1 in the “liquid phase” and 1 antibody in the “solid phase" contained specifically bindable antibodies can each be polyclonal but preferably monoclonal.
  • polyclonal, as well as the monoclonal antibodies are obtainable according to the prior art by the classical methods of immunizing animals with the respective antigen or preferably by using the hybridoma method according to Köhler and Mielstein.
  • Polyclonal as well as monoclonal antibodies which bind human pyruvate kinase also to their isoenzymes of pyruvate kinase belong to the state of the art.
  • the quatricular structure of a protein affects the spatial arrangement of the subunits of the protein.
  • the "normal M2-PK” has a tetrameric structure (quatrinary form) .
  • the M2-PK of healthy individuals differs from the “tumor M2-PK.”
  • the "tumor M2-PK” has a dimeric structure.
  • Polyclonal antibodies and monoclonal antibodies are available against these special forms (Tumor M2-PK dimer or M2-PK tetramer) by classical immunization methods, as well as by Hybridoma methodology (Köhler-Mielstein technology).
  • the tumor form of the M2-PK is to be purified and used as an antigen.
  • Another possibility is to buy genetically engineered M2-PK also the tumor form and to use this for the immunization.
  • Another way is to special In other words, fragments synthesize amino acid sequences and use them in immunization.
  • a mouse monoclonal antibody (clone PATAM3AT, IgG1) is preferred for spraying onto the nitrocellulose membrane. This clone has been generated by hybridization of myeloma cells with mouse B lymphocytes.
  • the immunogen used was recombinant human tumor E. coli M2-PK with amino acids 1-531.
  • the antibody is i.a. available from Prospec (Esst Brunswick, USA).
  • a mouse monoclonal antibody (clone ATI E3, IgG1) may be used.
  • the immunogen was recombinant human tumor M2-PK.
  • the antibody is i.a. available from Novus Biologicals (Littleton, USA).
  • a mouse monoclonal antibody (clone 1 E3, IgGl).
  • the immunogen was recombinant human tumor M2-PK with amino acid sequence 47-574.
  • the antibody is i.a. available from Novus Biologicals (USA).
  • a sheep-generated polyclonal antibody (Ig fraction) from Randox (United Kingdom) can be used.
  • Alsmmunogen was recombinant human tumor M2-PK from E. coli.
  • Preferred for spraying onto the nitrocellulose membrane is a mouse monoclonal antibody (clone M1202100, IgG1).
  • the antibody was generated by immunizing with human hemoglobin.
  • the antibody is available, inter alia, from Thermo Scientific (Rockford, USA).
  • a monoclonal antibody to human hemoglobin can be used.
  • This antibody from clone 7202 SPR-5 has an affinity constant of lx10 "10 l / mol and an isoelectric point of 5.8 and can be obtained from Medix (Finland).""For the hemoglobin-coupled to gold, the mouse monoclonal antibody (clone HB11-2312) was used. Purified human hemoglobin was used as the immunogen.
  • the antibody can be obtained from Thermo Scientific (Rockford, USA).
  • One of the important conditions for selecting the antibody is that it may not cross-react with other constituents of the stool, especially with other pyruvate kinase isoenzymes (eg, Ml -PK, M2-PK (tetrameric form) L-PK, R-PK) ,
  • the abovementioned hemoglobin antibodies are particularly suitable for binding to a membrane (solid phase), preferably nitrocellulose.
  • the above antibodies do not cross-react with porcine, horse, sheep and bovine hemoglobin.
  • the abovementioned hemoglobin antibodies are preferably suitable for binding to latex or nanoparticles, preferably gold colloids (liquid phase). They do not cross-react with sheep, horse, beef or pig hemoglobin.
  • the abovementioned antibodies bind hemoglobin A0 and AI equally well, A2 partially with a lower binding constant and AS partially with a very poor binding constant.
  • Solid phase antibodies are preferably mixed 1: 1 w / w.
  • Liquid phase antibodies are preferably mixed 1: 1 w / w.
  • Detergent 1 (CHAPS (3- [(3-cholamidopropyl) dimethylammonio] -1-propanesulfonate, 10 mM (Sigma)
  • the sampling device for performing the hemoglobin test contains one of the above-described buffers (1.5-2.5 ml).
  • the person to be tested stands in the chair with the dosing tip transfers the stool sample to the tube filled with the appropriate buffer.
  • the M2-PK test tumor delivery device which is handed over to the person to be tested by the doctor, does not contain a buffer.
  • the patient pricks the stool into the stool and transfers the stool sample to the empty tube.
  • the test kit according to the invention also contains a test cassette in which the two immunoassays improved according to the prior art are carried out by lateral flow technology.
  • the test cassette contains for this purpose two, preferably round, recesses for applying the stool samples and two, preferably elongated, recesses for reading the test results.
  • test cassette contains in its interior as a stationary phase nitrocellulose the following preferred capillary flow rate of 135 sec / 4 cm.
  • the nitrocellulose has a strong influence on the scattering of the results. This spread is particularly high in freshly prepared nitrocellulose, but is reduced by storage for three to six months (ripening).
  • the nitrocellulose used in the present invention are those which have been stored for three to six months before being subjected to further testing. By using such "matured" nitrocellulose, a significant reduction in the result dispersion could be achieved. In particular, it was possible to achieve significantly lower variants between different batches of the test kits produced than with "fresh" nitrocellulose.
  • the antibodies are coupled to colloids, preferably gold colloids or latex colloids, preferably to 20 nanometer diameter gold colloids.
  • the stationary phase nitrocellulose (preferably with the capillary flow rate of 90 sec / 4 cm) contains hemoglobin antibody 1, hemoglobin antibody 2, preferably a mixing ratio as indicated above.
  • the stationary phase nitrocellulose (preferably with the capillary flow rate of 135 sec / 4 cm) also contains tumor M2-PK antibody (from clone P1F3), tumor M2-PK antibody (from clone P5A1), preferably a mixture of antibodies from clones P1F3 and P5A1 in the following mixing ratio Volume 1: 3.5 w / w.
  • Antibodies from clone P1F3 and clone P5A1 are particularly useful as capture antibodies (stationary phase) for binding to a membrane, preferably nitrocellulose.
  • Tumor M2-PK antibodies from clone P1A6 are preferably suitable for binding to gold colloids or latex colloids, preferably 80 nm diameter gold colloids.
  • Biodot device 2. Biodot device
  • Protocol for laminating and cutting the nitrocellulose membrane ran number of laminated M2-PK cards
  • Laminator Matrix 2210 Carry out device adjustment and operation
  • Air conditioner FUJITSU DG Inverts for room air conditioning and keeping air humidity and temperature constant_ Compliance with air temperature and humidity is of particular importance for the quality assurance of the test membranes.
  • Critical success factors for optimum matching of the two test strips in the combination cassette are in particular: a) Heidelberger curves for Hb determination b) Heidelberger curves for M2-PK determination
  • the user starts the chromatography by dropping M2 -PK-> stool sample extract into the left sample window of the cassette (then sets the timer to 5 minutes). Extract of the stool sample is taken 1 minute after the M2-PK stool sample extract has dripped into the right sample window of the cassette, ie the two chromatographies are started with a time delay, but the result of the two tests is read after the 5-minute stop time has elapsed.
  • Chromatography in particular immunochromatographic assays are, as the name suggests, essentially dependent on time, as well as binding affinities (the binding of the antibodies to the antigens in the liquid and solid phases, but also the manifold kinetics within the nitrocellulose membrane), i. they are subject to a variety of kinetics.
  • composition of the "dried” gold and the “release” of the gold from the PAD release i. the dissolution of the dried gold particles (in a glass fiber matrix / dried sugar matrix) by the dropwise addition of the extraction buffer containing the corresponding analyte (stool sample extract).
  • a double cassette for immunochromatographic determination of two analytes is included.
  • dipstick format This dipstick format is much less complicated because it does not interfere with the Conjugate Release PAD. contents.
  • the nitrocellulose membrane contains "surface-active substances” and “wetting reagents”
  • the test membrane has a high “background coloration” (this back-ground coloration was achieved by solutions according to the invention which are not obvious) It has to be clarified whether special blocking reagents are to be used.
  • the liquid front is not straight (solved by inventive, not obvious solution).
  • Test line is too thick or "fuzzy”, "smeared” (solved by inventive, not obvious solution)
  • test line shows false-positive / false-negative results (solved by inventive, not obvious solution)
  • the test kit according to the invention contains metal colloids, preferably gold colloid.
  • metal colloids preferably gold colloid.
  • Particular embodiments are e.g. Latex particles, also nanoparticles. Latex particles may also be dyed with fluorescent dyes and have different sizes (size in the micrometer range but also in the nanometer range)
  • Aim / task Achieving an optimal, small inte- and inter-assay variance Particularly important: very good lot-to-lot variance (ie the smallest possible lot-to-lot variance). This small lot-to-lot variance must be ensured within the scope of a quality assurance in the manufacturing method according to the invention (solved by inventive, not obvious solution) production of a large number, more than 100,000 test kits with the same Lot-i Position, the same expiration date (by inventive, not solved solution).
  • Agglutination in medicine refers to the sticking or clumping of cell pathogens, etc.
  • Agglutination reactions are used in laboratory diagnostics to make quantitative statements.
  • the clumping is measured by nephelometric determination methods.
  • the red test line is formed in complicated kinetics by an agglutination reaction. Clumping occurs in the three-dimensional structure of the nitrocellulose of the test strip. This "clumping" is visible to the naked eye as a pink line.
  • This pink line is the result of a substance recognition by antigen / antibody reaction.
  • This antigen / antibody reaction is subject to a variety of effects.
  • One of these effects is the so-called hook effect (also known as high-> dose-hook effect), which results in false-low determinations of analytes in very high concentrations sample solutions (ie, high concentrations of the analyte may, in a particular case, simulate false-negative measurement signals).
  • the anti body binding sites are occupied with analyte and the additional analyte molecules are no longer determined in the context of the binding curve. There are false-low readings.
  • test kit according to the invention described in the claims in contrast to embodiments of the Stan the technique no high-dose hook effect. This was convincingly demonstrated by assaying with tumor M2-PK concentrations that exceeded the cut-off more than 200-fold (up to 160,000 ng / ml).
  • the immunobioanalytical detection methods are subject to the following disorders:
  • a special feature was the use of a special LowCrossBuffer (manufactured by ScheBo Biotech AG). This contains various detergents, proteins, polyclonal antibodies, surface-active substances as well as substances that alter the surface tension.
  • test kit is the use, after testing "all" optimal, essential active pairing, the qualitative, semi-quantitative and quantitative determination of the two preferred analytes according to the invention (biomarkers by means of other immunochemical test principles, eg ELISA) agglutination favors the use of nanoparticles for triggering agglutination in a liquid phase.
  • Turbometric, nephelometric measurement techniques are state of the art enabling the generation of measurement data. These measurement data can be processed by means of appropriate computer software. For example, a determination of the two analytes according to the invention is possible by means of an "internal" calibration curve (also depending on the batch), as well as various graphical representations, for example log-log, log-> decadal representation .... possible).
  • a particular embodiment allows statistical evaluations, e.g. Fuzzy Logic Algorithms
  • the droplet size (volume in the nanoliter range) and the distance between these droplets are decisive.
  • the droplet size and the distance between these droplets is of particular importance.
  • the capillary forces of the nitrocellulose membrane absorb droplets in fractions of a second and cause a line to form, and the antibodies in the liquid are distributed in the three-dimensional structure of the nitrocellulose.
  • test strip was constructed in the correct order.
  • test result line region the corresponding lines are formed (pink lines).
  • the colored test result line (a positive result) is the result of an antigen-> antibody reaction and the determined "Heidelberger curve” which shows the measured signal as a function of excess antibody and excess antigen, with the aim of using the equivalence range according to the "Heidelberger Kurve” ,
  • the optimal use of the antigen-antibody reaction i. the matching of the stationary antibodies to the liquid-phase antibody-coupled gold particles in the equivalent range of the M2-PK test strip gives an optimal signal for M2-PK on the test strip.
  • the optimal use of the antigen-antibody reaction i. the matching of the stationary antibodies to the liquid-phase, antibody-coupled gold particles in the equivalent range of the Hb test strip gives an optimal signal for Hb on the test strip.
  • the inventive task was solved by the optimal coordination of active pairings, in particular by the correct choice of antibodies, the right choice of detergents, etc., but in particular by the reproducible, high-precision dispensing of the antibody solutions on the two nitrocellulose test membranes.
  • the hemoglobin tube and the M2-PK tube must be returned to the doctor's office within 48 hours.
  • the dosing tip with the stool sample is transferred into a tube filled with buffer described above. Both the tube for the M2-PK test and the tube for the hemoglobin test are shaken vigorously.
  • the prepared chair sample extracts are applied directly to the two recesses one after the other. After 5-10 minutes, it is read from the marked line whether one or both of the measured biomarkers are positive.
  • the cut-off marks the minimum concentration of the analyte in the sample which indicates a positive result is between 18 and 38 g hemoglobin per gram of stool, preferably 24 g hemoglobin per gram of stool
  • the cut-off in tumor M2-PK is between 3 and 6 U / ml stool extract, preferably 4 ⁇ 1 U / ml.
  • the detection limit is 150 nanograms of hemoglobin / ml of stool extract.
  • test cassette according to the invention can be manually clamped in a read-out device, which carries out an evaluation by means of a photocell or camera and then displays the result on a monitor.
  • the representation preferably takes place in color (risk light). It is particularly preferred
  • a parallel representation in another form eg risk level 1-4, above).
  • test cassette can also be designed so that a fully automatic evaluation is possible, e.g. by detection of the gold particles by electrochemical means or by optical recording (scanning) of the test kit.
  • the combi rapid test cassette according to the invention does not contain the marketed lateral flow test strip for the determination of M2-PK, but rather a new, improved lateral flow test strip according to the invention for the determination of M2-PK (Tumor M2-PK plus), for example Sartorius. Furthermore, the combo rapid test cassette contains a non-market lateral flow test strip for the determination of hemoglobin but a new, improved lateral flow test strip according to the invention for the determination of hemoglobin (iFOBplus), for example Sartorius.
  • the invention relates to the combination rapid test and components as well as all reagents necessary for the synchronous implementation of the immunochromatographic detection method. Synchronous in linguistic meaning but at the same time synonymous in the technical meaning of the common, optimal coordination of the chromatographic conditions for the detection of the two biomarkers M2-PK and hemoglobin in a combined rapid test cassette. Detection Reagents:
  • Various detection reagents can be used: latex spheres, colloidal gold particles, colloidal silver particles, etc.
  • latex spheres colloidal gold particles
  • colloidal silver particles colloidal silver particles
  • One of the most important properties of these particles is that the population must be monodisperse with a constant spherical size.
  • Gold particles are preferred according to the invention.
  • colloidal gold particles The preparation of colloidal gold particles is known in principle. Usually, a solution containing Au 3+ is chemically reduced with rapid stirring, so that atomic gold particles precipitate, which aggregate over time. Aggregation can be prevented by stabilizing agents. By choosing the right additive, the size of the colloids formed can be adjusted.
  • Au 3+ source H [AuCl 4 ] is often used.
  • the reducing agent sodium citrate solution, sodium borohydride or hydroquinone can be used. Sulfur compounds (such as alkanethiols) are often used for stabilization. Solutions containing gold particles are available from various sources.
  • Nitrocellulose, polyvinylidene fluoride, charge-modified nylon, polyethersulfone are used to make lateral flow tests.
  • the polymer surface area depends on pore size, porosity, thickness and other structural characteristics.
  • the surface area increases non-linearly with the pore size but increases linearly with the thickness and increases non-linearly with the porosity.
  • the protein binding to a The surface area depends on the density of the protein, its structure and its Stokes radius (effective diameter). Furthermore, the binding of the protein to the polymer depends on the pH and the immobilization solution.
  • Nitrocellulose membrane 25 mm (+/- 0.2 mm) x 5 mm (+/- 0.2 mm)
  • Absorbant ped 16.5 mm (+/- 0.2 mm) x 5 mm (+/- 0.2 mm)
  • test membrane 4 mm (+/- 0.2 mm)
  • Capillary flow rate usually 1-6 cm / min .
  • the most preferred cut-off of 4 U M2 -PK / ml was found due to various studies examining the M2-PK stool test ELISA.
  • the chromatographic conditions according to the invention for example the cut-off value of the combination rapid test according to the invention, was determined on the basis of the previously determined cut-off value of the M2-PK stool test ELISA.
  • the analytical sensitivity decreases with the capillary flow time, i. the nitrocellulose with the slowest capillary flow time gives the highest analytical sensitivity.
  • Capillary flow times are between 240 - 75 sec / 4 cm.
  • Capillary flow rate according to the invention 120 sec / 4 cm.
  • Anti-hemoglobin antibodies were coupled.
  • Control lines AnSpecial anti-0.20 - 1.30 g antibody mouse IgG protein
  • Antibodies e.g. 0.05 - 1 ⁇ g / cm from the company protein
  • partial denaturation occurs in that the epitopes of the analytes are more accessible to the various antibodies.
  • a corresponding buffer is required, namely an acetate buffer (pH ⁇ 5,7), which advantageously still contains 0.1% albumin as a stabilizer.
  • Such buffer systems are familiar to the person skilled in the art and require no further specialization at this point.
  • FIG. 1 A first figure.
  • Bubble Point Ratio to Pore Size The "bubble point" of a membrane is the pressure needed to force the air through a wet membrane
  • Diaphragm bed volume lOyL / cm 2
  • Reagent dispensing rate lyL / cm
  • FIGS. 7-9 show, by way of example, a test kit according to the invention.
  • FIG. 7 shows the sampling devices.
  • FIG. 9 shows the actual test cassette.
  • FIG. 10 shows, by way of example, the assignment of the various measurement results to risk levels.
  • the result is advantageously displayed in color.
  • additional distinguishing features may be applied (eg different shapes, numbers and / or letters.
  • Aids classifier for diagnosis (diagnosis) and assignment in truth matrix of findings: right and wrong classifications. Since it is a yes / no question, it is also said that the test is positive (classification in conspicuous) or negative (classification not conspicuous). If the test is positive for only one biomarker, a further clarification of the positive findings by a coloscopy is indicated.
  • the test kit serves as a "double pre-filter” in colonoscopy screenings using a colonoscopy 8.
  • test kit according to the invention is used for predictive problem avoidance:
  • test kit according to the invention is in the context of the op- To see a timely harm / benefit / risk analysis compared to the diagnostic colonoscopy. But also very important is the preservation of the quality of life and a prevention of premature dying.
  • the object of the test kit according to the invention The test kit serves to solve an urgent health problem worldwide.
  • the test kit serves to "select" conspicuous subjects (increase in efficiency).
  • the preferred detection method is the immunochromatographic method.
  • immunochemical methods are also available in the array, miniarray- Format, also turbidimetric method possible.
  • the invention also relates to monoclonal antibodies
  • tumor M2-PK-specific antibody preferably binds to one of the following epitopes or fragments of these or combinations (epitopes or fragments thereof) of these which are at least 4 amino acids in length:

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Testkit zur besseren Durchführung eines Verfahrens zum Nachweis von Biomarkern im menschlichen oder tierischen Stuhl, welche als Hinweis eines pathologischen, insbesondere malignen Geschehens im Gastrointestinaltrakt (Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Gallenwege, Bauchspeicheldrüse und Dickdarm) dienen kann. Die Erfindung lehrt und beschreibt Verfahren, sowie die Verwendung und die Ausführungsformen zu einem gemäß dem Stand der Technik neuen, besseren Kombi-Schnelltest. Die zur Ausführung des Testkits und seiner optimal abgestimmten Reagenzien verwendete Kombi-Schnelltestkassette enthält 2 zum Stand der Technik neue, verbesserte Lateralflow-Teststreifen zum synchronen - im technischen Sinne - Nachweis der Biomarker M2-PK und des Biomarkers Hämoglobin. Der Test dient als "Doppelfilter" zur Befundung von Probanden im Rahmen eines Darmkrebsscreening Programmes (Darmkrebsvorsorgeuntersuchung). Schon die positive Befundung eines Biomarkers M2-PK und/oder Hämoglobin bewirkt die Maßnahme Koloskopie zwecks weiterer Befundung durch den Arzt. Der Test ist sehr kosteengünstig und bewirkt durch Früherkennung von Darmkrebs und Folgen eine Verringerung der Gesamtkosten im Gesundheitssystem. Das Testergebnis wird bevorzugt in Form von verschiedenen Farben, Buchstaben, Ziffern und/oder geometrischen Figuren dargestellt.

Description

Testkit (Kombi -Schnelltest) zum synchronen Nachweis von Biomarkern im Stuhl zur Erkennung pathologischer Veränderungen im Gastrointestinaltrakt, insbesondere im Darm Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen gewerblich anwendbaren, kostensenkenden neuen Testkit (Kombi-Schnelltestkassette) , in-vitro-Medizinprodukt , lateral flow Kassette, point of care test, Kombi-Schnelltest , Bioassay, Rapid-Lateral - Flow-Test-Strips , platform) , zur Durchführung eines Verfahrens zum Nachweis von Biomarkern im menschlichen und/oder tierischen Stuhl. Der Testkit dient der Gesundheitsanalyse, Früherkennung und "DarmkrebsVorsorge" durch den Nachweis von Biomarkern, die einen Hinweis auf pathologische Veränderungen insbesondere eines malignen Geschehens im Gastrointestinaltrakt (Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Gallenwege, Bauchspeicheldrüse und Dickdarm) , insbesondere Tumoren und Tumorvorstufen (Polypen, Adenomen) des Darmes geben können. Die Erfindung betrifft im Besonderen einen Kombi-Schnelltest und eine Kombi-Schnelltestkassette und deren Bestandteile sowie die nötigen Reagenzien zur synchronen Durchführung eines immunchromatographisehen Nachweisverfahrens. Synchron in der sprachlichen Bedeutung von „gleichzeitig", aber auch synchron in der technischen Bedeutung der gemeinsamen, optimalen Abstimmung von Wirkpaarungen (der chromatographischen Bedingungen, Membranen, Reagenzien, Dispensierrate, usw. siehe Beschreibungen) zum Nachweis der beiden Biomarker Tumor M2-PK und Hämoglobin in einer Kombi-Schnelltestkassette.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein einfacheres Ver- fahren zur Auswertung des Tests und der Darstellung der
Ergebnisse („Risiko-Ampel").
Der Kombi-Schnelltest dient der „Vorfilterung" von Proban- den im Rahmen eines Darmkrebs-Screening-Programms . Da die Durchführung des nicht invasiven Kombi-Schnelltests wesentlich weniger Angst als die Durchführung einer invasiven Koloskopie beim Probanden auslöst, führt der Test zu einer erhöhten Teilnahme an der Koloskopie.
Hintergrund der Erfindung
Krebs, besonders Darmkrebs ist die häufigste Krebserkrankung in Deutschland (65.000 Neuerkrankungen, 27.000 Todes- fälle) europaweit sterben 200.000 Menschen im Jahr an dieser tückischen Krankheit. Aufgrund der Entstehungsart von Darmkrebs sind die Folgen der Darmkrebserkrankungen durch ein erfolgreiches Screening, d.h. der Erkennung von Vorstufen (Polypen/Adenomen) und deren Entfernung stark mini- mierbar.
Alle 20 Minuten stirbt in Deutschland ein Mensch an Darmkrebs. Darmkrebs entwickelt sich fast immer aus zunächst gutartigen Wucherungen der Darmschleimhaut (Mukosa) . Der Krebs wächst langsam und lange Zeit ohne dass der Betrof- fene etwas merkt. Beschwerden tauchen meist erst dann auf, wenn der Tumor groß ist bzw. schon Metastasen gebildet hat. Unbehandelt führt Darmkrebs dann häufig innerhalb von 12 Monaten zum Tod.
Aufgrund seiner Entstehungsart sind die Folgen von Darm krebs durch ein erfolgreiches Screening von asymptomati sehen Probanden fast vollständig vermeidbar. Vorstufen (Polypen/Adenome) lassen sich durch Screeningmaßnahmen früh erkennen. Koloskopie gilt als das beste Verfahren (Goldstandard) im Rahmen der Früherkennung von Darmkrebs. Die Koloskopie stellt ein invasives, nur von speziell ausgebildeten Ärzten (z.B. Gastroenterologen) durchführbares Verfahren dar. Dieses Verfahren ist mit Risiken (z.B. Performation, Risiken durch Sedierung) verbunden. Die Vorsor- gekoloskopie wird allen Menschen ab 55 Jahren als Kassen- leistung angeboten. Die Teilnahmerate liegt aber nur bei 2-3 % und ist trotz erheblicher Aufklärung und Marketingaktionen, "Glitzerweltaktionen" inzwischen sogar rückläufig! Der Grund hierfür liegt unter Anderem in der Prozedur der Untersuchung, die viele Menschen als unangenehm emp- finden (psychologische Hemmschwelle) .
Aufgabe der Erfindung:
1. Senkung der psychologischen Hemmschwelle.
2. Erhöhung der Teilnehmerrate an der Vorsorgekoloskopie
3. Kalibrierung (Aufheben von Qualitätsunterschieden) 4. Standardisierung
5. Erhöhung der diagnostischen Sicherheit
Lösungsweg: Die Bereitstellung eines einfachen, robusten, kostengünstigen, routinetauglichen Lateral-Flow-Tests , der zudem durch den synchronen Nachweis von zwei besonderen Biomarkern (M2-PK und Hämoglobin) zur Erkennung von krankhaften gastrointestinalen Erkrankungen insbesondere Darmkrebs und dessen Vorstufen geeignet ist. Der Kombi- Schnelltest, der einfach und problemlos durchführbar ist, ist geeignet, die psychologische Hemmschwelle gegenüber der Screening-Koloskopie zu senken. Schon die positive Be- fundung nur eines Biomarkers, M2-PK und/oder Haemoglobin, bewirkt die Maßnahme Koloskopie zwecks weiterer Befundung durch den Arzt. Dies führt zu einer höheren Erkennungsrate von Darmkrebs und dessen Vorstufen durch die Koloskopie, da mit dem vorgeschalteten Kombi-Schnelltest eine Vorauswahl der Probanden erfolgt. Da der Kombi-Schnelltest zwei wichtige Biomarker für Darmkrebs synchron bestimmt, dient dieser Test als zweifacher Filter vor der Koloskopie. Darmkrebs mit seinen Vorstufen (Polyp-Cancer- sequence) beginnt auf der Innenseite des Darmes (Mukosa) und weitet sich dann in anderen Gewebeareale (Submukosa, Muskularis, Serosa) aus. Überschreitet das Tumorwachstum die Schleimhautgrenze spricht man von einem Darmkrebs in frühem oder fortgeschrittenem Stadium. Da der Stuhl direkten Kontakt zur Mukosa des Darmes hat, sind Biomarker als Indikatoren für pathologische Veränderungen im Gastrointestinaltrakt früher und spezifischer analytisch nachweisbar als im Blut. Aus diesem Grund ist das Stuhlprobenmaterial dem Blutprobenmaterial vorzuziehen. Erst wenn der Tumor die
Submukosa erreicht hat, sind frühe Biomarker im Blut nachzuweisen. Sind diese Marker im Blut nachweisbar, so handelt es sich häufig um „späte" Formen von Darmkrebs und dessen Vorstufen. Generell ist die Vermessung von Biomar- kern im Stuhl vorteilhaft im Vergleich zur Messung von Biomarkern im Blut. Je früher ein Darmkrebs und dessen Vorstufen erkannt werden, desto besser ist die Prognose. Die eingeleitete Therapie (z.B. kurative Koloskopie,
„kleine viscerale" Chirurgie) führt zu einer fast 100%igen Heilung bei Darmkrebs im Frühstadium. Als „Goldstandard" zur Prüfung eines malignen, insbesondere tumorösen, Prozesses im Darm gilt die Koloskopie.
Nur speziell qualifizierte Ärzte dürfen die Koloskopie durchführen. Die Koloskopie hat weiterhin den Nachteil, dass sie nicht standardisiert ist. Auch werden die „falschen" Probanden koloskopiert. Bei der Darmspiegelung (Koloskopie) , die ein zentraler Bestandteil der Früherkennung ist, sind rund 70 % der Befunde unauffällig. In nur ca. einem Viertel der Fälle werden Vorstufen und in 1 % der
Fälle ein Karzinom diagnostiziert. Die Vorsorge-Koloskopie ist deshalb ein sehr ineffizientes und zudem teures Scree- ningverfahren, da zu viele gesunde Probanden koloskopiert werden (Gesundheitskosten senken!) .
Daher ist es wünschenswert einen nicht-invasiven, kostengünstigen und sensitiven, verlässlichen Test, der mehrere Biomarker synchron misst, der Koloskopie vorzuschalten, um Probanden mit einem positiven Testbefund gezielt der Ko- loskopie zuzuführen (Senkung der Mortalität) . Durch den erfindungsgemäßen nicht- invasiven Kombi-Schnelltest lässt sich die Teilnahmerate an einem Screening-Programm zur Erkennung von Darmkrebs und dessen Vorstufen stark erhöhen und somit eine signifikanten Steigerung der Überlebensrate von Patienten (im Gegensatz zu Probanden!) mit Darmkrebs sowie dessen Vorstufen erreichen. Darmkrebs und dessen Vorstufen sofern sie rechtzeitig erkannt werden ergeben fast eine 100 %ige Heilungschance für den Patienten; Befundung: Erhöhte M2-PK-Werte und/oder Hämoglobin-Werte führt unter Zuhilfenahme von Anamnese usw. ein zur Auslösung eines „Bündels" von Maßnahmen und zu weiteren Schrit- ten, die zur Diagnose Darmkrebs führen. Die Diagnose wiederum führt zu einer Handlungsanweisung des Arztes z.B. chirurgische Therapiemaßnahmen und diese wiederum führen zur Heilung von Darmkrebs. Z.B. Therapie durch Chirurgie kann die Letalität senken.
Wie bei allen diagnostischen Verfahren sind auch bei in- vitro-Tests die sog. Sensitivität und die sog. Spezifität die entscheidenden Qualitätsmerkmale. Die Sensitivität ist die Wahrscheinlichkeit, eine erkrankte Person als krank zu erkennen. Dieses Gütemaß ist medizinisch besonders wichtig, da bei einer Früherkennungsmaßnahme natürlich möglichst wenige erkrankte Menschen übersehen werden dürfen. Die Spezifität ist die Wahrscheinlichkeit, eine gesunde Person als gesund zu erkennen. Auch diese Maß ist bei der Früherkennung bedeutsam, da vermieden werden soll, dass gesunde Menschen, die fälschlicherweise als krank diagnostiziert werden, eine überflüssige Behandlung erhalten. Stand der Technik
Guajak-Test (gFOBT) (Probenmaterial: Stuhl)
Dieser chemische Stuhltest funktioniert auf der Guajak- Harzbasis . Durch eine chemische Redox-Reaktion werden ver- borgene (okkulte) Blutmengen in den Stuhlproben der Patienten nachgewiesen. Da die Grundlage dieses chemischen Tests ein Redox-Potential ist und dieses Redox-Potential durch Oxidationsmittel und Reduktionsmittel gestört wird, kommt es zu Störungen des Testes und zu einer geringen Sensitivität und Spezifität. Die Oxidationsmittel und Reduktionsmittel sind in der Nahrung enthalten. Darum be- sitzt dieser Test eine geringe Sensitivitat und Spezifität und gilt daher als überholt und veraltet. Zudem können nur stark blutende Formen, jedoch nicht schwach blutende Formen von Darmkrebs oder dessen Vorstufen nachgewiesen wer- den. Außerdem ist bekannt, dass es blutende, nicht- blutende und intermittierend blutende Formen von Darmkrebs und dessen Vorstufen gibt. Je nach Zeitpunkt der Probennahmen können folglich Darmkrebs und dessen Vorstufen übersehen werden.
Immunologischer Stuhltest (iFOBT) (Probenmaterial: Stuhl)
Immunologische in-vitro-Tests fahnden ebenfalls nach okkultem Blut, das durch Vorstufen (Polypen) oder Frühstadien in den Stuhl gelangt. Der Nachweis erfolgt durch den Einsatz spezifischer Antikörper gegen Hämoglobin, bzw. gegen den Hämoglobin/Haptoglobin-Komple . Mehr als 10 Hersteller/Distributoren bieten diese iFOB-Tests an. Die im Markt angebotenen Tests weisen jedoch extreme Qualitätsunterschiede (gemäß Sensitivität und Spezifität) auf, diese Unterschiede können nur Spezialisten erkennen, nicht jedoch wie gewünscht die große Zahl der niedergelassenen Ärzte (Anwender) .
Des Weiteren ist zu erwähnen, dass diese sogenannten Blut- im-Stuhl Tests nur indirekt Darmkrebs und dessen Vorstufen nachweisen, da sie nicht spezifisch für Krebs und dessen Vorstufen, sondern nur für den Nachweis von Blut (unspezifisch für Darmkrebs) sind. Diese Tests können wie auch die klassischen Guajak-Tests (gFOBT) , nur blutende Formen von Darmkrebs oder dessen Vorstufen nachweisen. Zudem ist bekannt, dass es blutende, nicht-blutende und intermittie- rend blutende Formen von Darmkrebs und dessen Vorstufen gibt. Je nach Zeitpunkt der Messung können folglich Darmkrebs und dessen Vorstufen übersehen werden.
Mit dem gFOBT und dem iFOBT lassen sich nur blutende Tumo- ren und deren Vorstufen nachweisen.
Diese Tests "erkennen" und "übersehen" daher Darmkrebs und dessen Vorstufen.
Generell: Ursächlich und auch pathophysiologisch hat okkultes Blut im Stuhl daher nur indirekt mit Darmkrebs und dessen Vorstufen zu tun!
Enzymatischer Stuhltest (M2-PK) (Probenmaterial : Stuhl)
Hierbei handelt es sich um einen Test, der nicht okkultes Blut, sondern ein für Krebs typisches Enzym im Stuhl nach- weisen kann. Das Enzym kommt immer in bösartig verändertem Gewebe von verschiedenen Krebsarten in größeren Mengen vor - darunter auch bei Darmkrebs oder bösartig veränderten Darmpolypen. Nachgewiesen wird bei diesem Test, der auch auf dem Markt im Format des lateral-flow-Tests und ELISA erhältlich ist, der Biomarker Tumor M2-PK. Die Tumor M2-PK ist ein spezielles Isoenzym der Pyruvatkinase (PK) . Im Normalgewebe kommt die Pyruvatkinase (Ml-, M2-PK-Form) als tetramere Form (M2-PK-tetramer) vor. Bei Krebs und dessen Vorstufen findet man immer vermehrt die dimere Form dieser PK (M2-PK-dimer = Tumor M2-PK) . Gegen dieses spezielle Tumor M2 -PK-Molekül sind zwei unterschiedliche monoklonale Antikörper generiert worden. Diese speziellen Tumor M2-PK spezifischen Antikörper werden in den auf dem Markt befindlichen Tests verwendet (eingesetzt im ELISA- und/oder lateral-flow-Format) .
Generell: Ursächlich und auch pathophysiologisch hat der Biomarker M2-PK direkt mit Krebs und dessen Vorstufen zu tun. Das Enzym M2-PK (dimere Form des Isoenzyms M2-PK) ist bei allen bisher untersuchten Tumoren (z.B. 12 Tumoren unterschiedlicher Gewebe/Organe) immer nachweisbar, auch bei Darmkrebs und dessen Vorstufen.
Klinische Untersuchungen haben ergeben, dass die auf dem Markt befindlichen Tumor M2-PK Tests (im lateral-flow- und/oder ELISA-Format ) sowohl blutenden als auch nicht blutenden Darmkrebs und dessen Vorstufen nachweisen kön- nen .
Diese Tests (Teststreifen) können aber auch Darmkrebs und dessen Vorstufen „übersehen". Deshalb ist es auch eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bessere M2-PK-Tests (Teststreifen) anzubieten.
Technische Lösung: erfindungsgemäßer Testkit beinhaltend einen Kombi-Schnelltest bestehend aus einer Plastikkassette als auch zwei neuen, gemäß Stand der Technik besseren Teststreifen zur Bestimmung der M2-PK und des Hämoglo- bins („iFOBT", „immunologischer Test", „Okkultbluttest").
Bluttest (Probenmaterial: Blut)
Tumoren geben DNA (und/oder methylierte DNA) in den Blutkreislauf ab. Darmkrebs hinterlässt auf diese Weise eine typische Signatur - einen Biomarker. Dieser Biomarker ist mit einem Bluttest nachweisbar. Der Arzt nimmt hierfür beim Probanden eine Blutprobe ab und schickt sie an ein Speziallabor zur relativ aufwendigen, teuren Messung und Auswertung mittels, für den Alltag nicht sehr robuster PCR-Technologie . Generell: Ursächlich und auch pathophysiologisch hat ein DNA- ethylierungsmuster, eine Signatur, eine typische Spur (Biomarker SEPT9, Septin9-Bluttest ) nur indirekt mit Krebs und dessen Vorstufen zu tun.
Mit den M2-PK-Tests lassen sich blutende und nicht- blutende Tumoren und dessen Vorstufen nachweisen. Die M2-PK-Tests "übersehen" aber auch Darmkrebs und dessen
Vorstufen. Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfin- dung, eine Verbesserung zu erzielen. Dieses Aufgabe wird durch die Ansprüche und die technische Beschreibung der vorliegenden Erfindung gelöst.
Nachteil der bisher bekannten Tumor M2-PK Tests (im late- ral-flow- PCT/EPOO/09303 und/oder ELISA-Format ) als auch des gFOBT und iFOBT ist, dass keiner der drei Tests, für sich genommen, den gesamten diagnostisch relevanten Zeitraum, insbesondere patientenbezogen abdeckt. Aus der WO2007/071366A1 (Roche Diagnostics GmbH) ist ein Verfahren bekannt, bei dem sowohl Tumor M2-PK, als auch Hämoglobin im Stuhl bestimmt werden. Die quantitative Bestimmung beider Parameter erfolgt in zwei getrennten
Tests, die Auswertung soll über einen mathematischen Algo- rithmus erfolgen. In der Beschreibung der genannten
Schrift werden eine Reihe möglicher Methoden genannt, die die Grundlage zur Entwicklung eines solchen Algorithmus sein können (s. Seite 7, Zeile 12 - Seite 9, Zeile 21), ohne dass tatsächlich ein Auswertungsalgorithmus offenbart wurde. Die technische Lehre der Schrift betrifft daher nur ein Verfahren zum Suchen eines Auswertungsalgorithmus. Ein Lösungsansatz zur lückenlosen diagnostischen Erfassung/Befundung aller Phasen der polyp-Cancer- sequence wird jedoch im Stand der Technik nicht beschrieben.
Aufgabe war es daher, einen Test zur Erkennung von Darmkrebs und dessen Vorstufen zu entwickeln, der es ermöglicht, als einzelner Test alle diagnostisch erfassbaren Phasen der polyp-Cancer-sequence zuverlässlich und lückenlos nachzuweisen. Der Test sollte die synchrone Bestimmung von Hämoglobin und Tumor M2-PK ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose/Befundung einer pathologischen Veränderung des Darms mittels eines Testkits (Kombi-Schnelltest ) durch den spezifischen Nachweis von Hämoglobin und Tumor M2-PK. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, bereits beim Auftreten von einem der oben genannten Analyten (Hämoglobin, Tumor M2-PK) pathologische Veränderungen sehr früh sicher nachzuweisen.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass sich durch die erfindungsgemäße Verwendung des Kombi-Schnelltests und zwei neuer, verbesserter Teststreifen für die Bestimmung von M2-PK und Hämoglobin, sowie die nötigen Reagenzien zur synchronen Durchführung des immunchromatographischen Nachweisverfahrens das technische Problem, die Erhöhung der Gesamtsensitivität im Vergleich zur Anwendung zwei Biomar- ker auf zwei getrennten oder einer Kassetten lösen lässt. Die Erfindung betrifft deshalb im Besonderen einen Kombi- Schnelltest und eine Kombi-Schnelltestkassette und Be- standteile sowie die nötigen Reagenzien zur synchronen Durchführung eines immunchromatographischen Nachweis- Verfahrens. Synchron in der sprachlichen Bedeutung von gleichzeitig aber auch synchron in der technischen Bedeu- tung der gemeinsamen, optimalen Abstimmung der Wirkpaarungen, chromatographischen Bedingungen (insbesondere für die zwei neuen Teststreifen) zum Nachweis der beiden Biomarker M2-PK und Hämoglobin in einer Kombi-Schnelltestkassette . Dieses war jedoch nur durch die Optimierung der Kassette und aller Bestandteile (Auswahl der Membran und Spezifikation (kapillare Flussrate usw.)), die Auswahl des sogenannten Backings, die Auswahl von Detergenzien und Lösungsvermittlern, Liquid Spreading vs . Protein-Spreading, Spezifität der ausgewählten Membran (z.B. Nitrozellulose vs. Nylon), die Auswahl des Sample Pads Selection and Spe- cification, Conjucate Pads Selection and Specification, Absorbent Päd Selection and Specification, Ahesive Card Selection and Specification, Housing (Plastikkassette, Doppelkassette) Selecting and Specification, Manufacturing Schemes, möglich.
In-vitro-Diagnostik-Teststreifen basierend auf dem immu- nochromatographisehen Prinzip sind seit langem Stand der Technik. Betrachtet man einen immunochromatographischen Teststrip vom Design-Stadium durch alle Produktverbesserungen zum finalen Herstellungsprozess , so werden alle Prinzipien von Biologie, Chemie, Physik und Ingenieurwissenschaften verwendet.
Folgende Patentnummern beschreiben hierzu relevante technische Lehre: Z.B. US 433734, US 4376110, US 4435504, US 4703017, US 4855240, US 4954452, US 5028535, US 5075078, US 95/16207, US 5654162, EP 0810436A1,
Testkassetten mit mehr als einem Teststreifen (Kombi-Test- Kassette) in einer Testkassette gehören zum Stand der
Technik (Drogennachweise mittels Streifentest) . Auch sind diese Kassetten für die Bestimmung des Hämo-/Haptoglobin Komplex und Hämoglobin bekannt. Für die synchrone Bestimmung von M2-PK und Hämoglobin sind bisher nur Einzeltest- kassetten bekannt. Beide Tests allein „übersehen" viele pathologische Veränderungen. Der Grund hierfür ist unter Anderem der „schlecht" eingestellte cut-off des Teststreifens und die schlecht ausgewählten chromatographischen Bedingungen des Testsystems . Eine Herausforderung für den Hersteller eines Testsystems ist die optimale Wahl des sogenannten „cut-offs". Dieser cut-off lässt sich grundsätzlich dem Histogramm der Messwerte der Probandenpopulation entnehmen. Das technische Problem ist die Unterscheidung von „gesunden" und "kranken" Probanden. Dieses wird durch den Testkit und die Bereitstellung der beiden neuen Test- streifen mit verbessertem cut-off und der chromatographischen Bedingungen technisch gelöst. Die Bedeutung des cut- offs wird in einer Studie von van Rossum erläutert, ohne dass ein Testkit bekannt wäre, welcher die Messung von Hä- moglobin und Tumor M2-PK unter Anwendung eines optimierten cut-offs zeigen würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den cut-off und die schlecht ausgewählten chromatographischen Bedingungen zu verbessern. Dieses wird erfindungsgemäß durch die Be- reitstellung eines Testkits, Kombi-Schnelltestkassette, welche zwei neue Teststreifen mit „gut" eingestelltem cut- off beinhaltet, sowie die gut ausgewählten chromatographischen Bedingungen zur Ausführung des Kombi - Schnelltests technisch gelöst. Aus den Literaturstellen WO 01/21826 A2 , WO 02/50546 A2 und WO 03/069343 A2 sind verschiedene Verfahren zum Nachweis von Tumormarkern für Tumore des Gastrointestinal- trakts bekannt, bei welchen der Stuhl eines Probanden auf den Tumormarker untersucht wird. Diese Verfahren haben sich in der Praxis bewährt, weisen allerdings noch eine hohe Anzahl von falsch-negativen und/oder falsch-positiven Ergebnissen auf. Dies ist verbesserungsfähig.
Auf der anderen Seite sind verschiedene Verfahren zum Nachweis von Tumormarkern für Tumore bekannt, welche auf einem Nachweis der Tumormarker in Blut bzw. Serum basieren (siehe z. B. Anticancer Research 19:2785-2820 (1999); WO 03/065003 A2; Leman ES et al . , Cancer Res. 67(12): 5600- 5605 (2007) und Leman ES et al., Clinical Cancer Research 14:1349-1354 (2008)). Während dies einerseits vorteilhaft ist, um eine Tumorerkrankung überhaupt zu diagnostizieren, lässt andererseits der Nachweis eines Biomarkers für verschiedenste Tumorerkrankungen keine sichere Aussage über die Art und die Lokalisation des betroffenen Organs oder Gewebes zu, da Tumormarker in den seltensten Fällen wirklich gewebespezifisch sind und damit bei einem positiven Ergebnis einer Blutanalyse auf den Tumormarker kein sicherer Rückschluss auf das betroffene Gewebe möglich ist. Es sind also zusätzlich aufwändige und komplizierte Diagnose- methoden notwendig, um die tatsächlich vorliegende Tumorart sicher festzustellen. Marker im Blut, Plasma oder Se- rum werden daher hauptsächlich zur Therapie- und Verlaufs- kontrolle von Tumoren eingesetzt.
Darüber hinaus setzt dieses Nachweisverfahren voraus, dass im Tumor gebildete Tumormarker in ausreichender Menge in die Blutbahn, bzw. in das Serum gelangen. Im frühen Stadium der Krebsentstehung, insbesondere bei Darmkrebs, gelangen noch nicht ausreichende Mengen dieser Tumormarker in die Blutbahn, so dass eine Detektion über Blut- bzw. Serumuntersuchungen nicht möglich ist.
Synchroner Nachweis von Biomarkern
Darüber hinaus bedarf es zum synchronen, präzisen Nachweis der beiden erfindungsgemäßen Biomarker (M2-PK und Hämoglobin) zusätzlich noch der technischen Lösung zur gemeinsamen Abstimmung der Bestimmung (des zuverlässigen Nachweises = keine Überschreitung des statistischen Konfidenzintervalls) beider Biomarker in einer Testkassette. Das heißt die gemeinsamen chromatographischen Bedingungen
Siehe Figur 1 bis Figur 6
Dieses wird erreicht durch Auswahl der gemeinsamen, opti- malen Abstimmung der chromatographischen Bedingungen zum Nachweis der beiden Biomarker M2-PK und Hämoglobin in einer Kombi-Schnelltestkassette im Sinne einer erfinderischen Parameterauswahl . Insbesondere durch die Optimierung der Kassette und deren Bestandteile (Auswahl der Membran und Spezifikation (ka- pillare Flussrate usw.), die Auswahl des sogenannten Ba- ckings, die Auswahl von Detergenzien und Lösungsvermittlern, Liquid Spreading vs . Protein-Spreading, Spezifität der ausgewählten Membran (z.B. Nitrozellulose vs . Nylon), die Auswahl des Sample Pads Selection and Specification, Conjugate Pads Selection and Specification, Absorbent Päd Selection and Specification, Ahesive Card Selection and Specification, Housing Selecting and Specification, Manu- facturing Schemes .
Die Herstellung dieser erfindungsgemäßen Kombi -Kassette mit zwei Testfeldern (Verwendung von Nitrozellolose- membranen) erfolgt gemäß der in-vitro-Diagnostik- IVD- Richtlinie 98/78/EG und nach ISO 13485 und dem Qualitäts- management QM ISO 9001.
Technisches Problem: schlechte klinische Sensitivität und Spezifität durch angewendete Screeningverfahren (gFOBT, iFOBT, Tumor M2-PK, Screening-Koloskopie .
Aufgabe der Erfindung: Verbesserung der klinischen Sensitivität (positive predictive value) und Spezifität (negative predictive value), insbesondere der Sensitivität
Technische Lösung: Verwendung der erfindungsgemäßen Kombi- Test-Kassette wodurch wesentliche Vorteile (Erhöhung der Gesamtsensitivität ) gegenüber der Verwendung von zwei Testkassetten (eventuell von zwei unterschiedlichen Herstellern) erreicht werden. Nach dem Stand der Technik existiert im Markt ein Lateral-Flow-Test (ScheBo M2-PK Quick Test) zur gerichteten Hinführung der asymptomatischen Probanden zur Koloskopie . Technisches Problem: Verbesserung der Sensitivität und Spezifität .
Technische Lösung: Verwendung der erfindungsgemäßen Kombi- Test-Kassette, welche die synchrone immunchemische Bestim- mung der Biomarker okkultes Blut und Tumor M2-PK ermöglicht .
Die erfindungsgemäße Kombi-Test-Kassette beinhaltet zwei Lateral-Flow-Teststreifen . Beide Teststreifen entsprechen nicht dem Stand der Technik, sondern stellen jeweils erfindungsgemäß bessere Lateral-Flow-Testverfahren dar. D.h. auf der Kombi-Test-Kassette befindet sich in der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein optimierter Tumor M2-PK-Test = M2-PK plus Test und ein nach dem Stand der Technik besserer iFOB-Test= iFOBplus Test.
Der synchrone (im technischen Sinne) Nachweis von den Bio- markern Tumor M2-PK und Hämoglobin mit aufeinander abgestimmten Cut-Offs in einer Kombi-Kassette (ein Testkit mit allen benötigten Reagenzien und Bestandteilen zur Testdurchführung) weist Vorteile gegenüber der zeitlich versetzten Abarbeitung (Bestimmung) von den beiden Biomarkern (Tumor M2-PK und Hämoglobin) mittels zweier Lateral-Flow- Kassetten (zwei Testkits mit zwei unterschiedlichen Zusam- menstellungen von Reagenzien und Bestandteilen zur Test- durchführung) auf, da die speziellen Festphasen- /Flüssigphasenantikörper als auch sämtliche benötigten Reagenzien und Bestandteile des Kombi-Testkits aufeinander abgestimmt sind. Beispiel: würde ein Anwender den ScheBo Lateral-Flow-Test zur Bestimmung der Tumor M2-PK kaufen und einen anderen Lateral-Flow-Test zur Bestimmung des Hä- moglobins von einem anderen Hersteller beziehen und zeitversetzt abarbeiten, so würde er mittels dieser zwei verschiedenen und nicht aufeinander abgestimmten Tests eine schlechtere klinische Sensitivitat und Spezifität erzielen.
Aufgaben und technische Lösungen der Erfindung:
1. Senkung von Gesundheitsausgaben durch eine gezielte Zuführung zur Koloskopie .
2. Bereitstellung einer gezielten, einfachen, handhabbaren „Einstiegsdiagnostik" zur Früherkennung von Darmkrebs .
3. Verbesserung der Prognose einer individuellen Darmkrebserkrankung durch Früherkennung mittels Bereitstellung der erfindungsgemäßen Kombi-Schnelltest- Kassette zur synchronen Bestimmung der Tumor M2-PK- und iFOB-Bestimmung zur optimierten Auswahl solcher Individuen (Probanden) , die einer gezielten Einstiegsbefundung durch Koloskopie bedürfen. Das technische Problem der Vorselektion zur Koloskopie lässt sich mit der erfindungsgemäßen Kombi- Schnelltest-Kassette lösen. Nur die Probanden, die bei der Messung einer der Analyten (Tumor M2-PK und/oder iFOB-Test im Testergebnis positiv befundet wurden, werden gezielt der Koloskopie zugeführt. Die erfindungsgemäße Kombi-Schnelltest-Kassette fungiert technisch gesehen als doppeltes „Filter" im Selektionsprozess .
Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Lateral - Flow-Doppeltestkassette und aller dazugehörigen Reagenzien, spezieller Antikörper (anti-Tumor M2-PK (spezielles Epitop) , anti-Hämoglobin (spezielles Epitop) , die spezielle physiko-chemische Eigenschaften z.B. spezielle Bindungskonstante und spe- zielle kinetische Charakteristika besitzen. Ferner besitzen die ausgewählten Festphasen- und Flüssigphasen-Antikörper, welche gegen die beiden unterschiedlichen Analyten gerichtet sind, z.B. im Late- ral-Flow-Messverfahren besondere Eigenschaften (z.B. Verträglichkeit mit Glasfaser, Nitrozellulose-Membran, gute Kopplungseigenschaften an z.B. Gold-Kolloid) .
5. Verwendung von besonderen Antikörpern im Kombi- Schnelltest, die sowohl spezifisch in ihrer Bin- dungseigenschaft für Tumor M2-PK oder Hämoglobin sind und in immunchromatographisehen Verfahren verwendbar sind (z.B. „membrantauglich", „detergenz- tauglich" sind) .
6. Senkung der Letalität von Darmkrebs durch die er- findungsgemäße Bereitstellung eines Kombi-Schnei1- tests zur gezielten Hinführung zur invasiven Methode - Koloskopie - und damit zielgerichteter Vorbereitung (gemäß „diagnostischem" - Maßnahmen- Entscheidungsbaum/Entscheidungsmatrix) zu einem thera- peutischen Verfahren (Chirurgie, Chemotherapie) .
7. Kosten- /Nutzenoptimierung der Screeningmaßnahmen bezüglich der Erkennung von Darmkrebs und dessen Vorstufen . Aus der Literaturstelle WO 01/21826 ist bekannt, dass man die Tumor M2-PK auf einem Teststreifen mittels eines chro- matographisehen Verfahrens nachweisen kann. So kann beispielsweise bei diesem Test ein Teststreifen (Nitrozellulose) verwendet werden, auf dem in unterschiedlichen Zonen des Teststreifens die benötigten Antikörper entweder in löslicher Form oder festphasenfixiert angeordnet sind. Die Probe (z.B. Stuhlextrakt, eine Mischung aus vielen Stoffen, aber auch dem nachzuweisenden Analyten in Detergens- lösung) bzw. der Flüssigkeitsanteil der Probe oder ein Extrakt können den Teststreifen durchwandern und an der De- tektionsstelle ein Signal liefern, wenn z.B. Tumor M2-PK und/oder Hämoglobin in der Probe vorhanden ist. Die erfindungsgemäße Verwendung von hochspezifischen Fangantikörpern stellt die Bindung der Zielproteine (z.B. Tumor M2- PK) aus dem Stuhlprobenextrakt sicher. Durch die Verwen- dung von Goldkolloiden an denen sich ein zweiter hochspezifischer Antikörper befindet, bildet sich bei Anwesenheit von z.B. Tumor M2-PK ein Immunkomplex. Dieser Analyt- Nachweis-Komplex ist mit bloßem Auge auf dem Teststreifen als Linie sichtbar. Die genaue Anordnung der einzelnen Komponenten auf einem Teststreifen ist abhängig vom angewandten immunologischen Verfahren und dem Fachmann bekannt. Eine besondere Herausforderung ist die Verwendung der optimalen Antikörper. Bei dem erfindungsgemäßen Kombi - Schnelltest wurden spezielle Antikörper, die speziell die Tumor M2-PK binden, verwendet.
Der Tumor M2-PK-spezifische Antikörper bindet (auch stereospezifisch die dimere Form der M2-PK) bevorzugt an eines der folgenden Epitope oder Fragmente von diesem, die mindestens eine Länge von 4 Aminosäuren haben: LAPITSDP EAEAAIYH
VEASFKCC SGAIIVLT
CSGAIIVLT LQLFEE
TEATAVGA QLFEELRR
LRRLAPITSDPTEATA VEASFKC
KCCSGAIIV KSGRSAHG
Das Auftreten eines dieser Epitope oder Fragmente von diesen, welche mindestens eine Länge von 4 Aminosäuren haben, oder Kombinationen von diesen in einem Stuhlprobenextrakt, ist ein Hinweis auf krankhafte Veränderungen (Darmkrebs oder dessen Vorstufen) im Gastroinstestinaltrakt .
Die sog. Blut-im-Stuhl Tests (gFOBT) zeigen eine ungenügende Sensitivität von lediglich 25 % für die Erkennung von Darmkrebs. Der Tumor M2-PK Test zeigt gegenüber diesen eine höhere Sensitivität von 80 %. Mit dem Tumor M2-PK Test können Polypen größer 1 cm mit einer Sensitivität von 60 % (FOBT: 20 %) , Polypen kleiner 1 cm mit einer Sensitivität von 20 % (FOBT: 0 %) nachgewiesen werden (Alle Werte bei einer Spezifität von 95 %) .
Generell zeigen immunchromatographische Blut-im-Stuhl Tests eine höhere Sensitivität für Darmkrebs und dessen Vorstufen als die normalerweise benutzten gFOBTs, daher sind die gFOBTs den iFOBTs in der Aussagekraft unterlegen.
Die positiven Raten sowie die Spezifität und die Sensitivität unter diesen Tests variieren stark. Die beobachteten Muster legen nahe, dass die stark unterschiedlichen Posi- tivraten auf verschiedenen cut-off Levels, unterschiedli- chen Grenzbereichen und Grenzwerten der Tests der verschiedenen Hersteller aus verschiedenen Ländern beruhen. Auch die Herstellungsqualität der Tests unterschiedlicher Hersteller ist unterschiedlich.
Testkits unterschiedlicher Hersteller adressieren unterschiedliche cut-offs (=Toleranzgrenze sie bezeichnet einen Toleranzwert) . Der Toleranzwert legt fest, ab wann ein Testergebnis positiv bzw. negativ zu bewerten ist. Der cut-off ist von dem Begriff der Nachweisgrenze zu unterscheiden .
Lit : Inter-test agreement and quantitative cross- validation of immunochromatographical fecal occult blood tests, Hermann Brenner et al . ; Int. J. Cancer (2010)
Eine Folge davon ist eine zu beobachtende starke Variation in den Testcharakteristiken einzelner Tests (technisches Problem) . Hieraus wird in der wissenschaftlichen Literatur gefordert, bessere Testkits zur Verfügung zu stellen und dabei optimierte cut-offs zu finden und anzuwenden (H. Brenner, S. Tao, European Journal of Cancer (2013) .
Weitere Studien untermauern die hohe Varianz von Testkits, die auf dem Markt erhältlich sind (Brenner et al, Int. J. Cancer, 2010) . Daraus resultiert ein hohen Bedürfnis der Fachwelt für ein Testkit, welches in der Lage ist, Tumor M2-PK und Hämoglobin in Stuhlproben anzuzeigen unter Verwendung eines cut-offs, der eine möglichst hohe diagnosti- sehe Effizienz gewährleistet. Gelöst wird dieses technische Problem durch die Bereitstellung des Testkits enthaltend die Kombikassette, die zwei, nach dem Stand der Technik verbesserte Teststreifen enthält .
Cut-Off levels, Grenzbereiche und Grenzwerte für beide
Biomarker wurden durch aufwändige firmeninterne Messungen gefunden und festgelegt. Die Festlegung erfolgte durch deskriptive statistische Analyse und Interpretation der Biomarker- Werte- Histogramme (Box-Plot- Analysen und Kruskal-Wallis- Berechnungen) . Die Herstellung beider
Teststreifen sowie der Anpassung der chromatographischen Bedingungen für die synchrone Bestimmung beider Biomarker zur Erreichung besserer klinische Sensitivitäten und Spezifitäten, stellt eine große Herausforderung dar. Dieses wurde technisch durch die Anpassung sämtlicher chemischer und physikalischer Bedingungen (siehe Ansprüche und Beispiele) gelöst. So wurden alle Bedingungen zur Bestimmung der beiden Biomarker so gewählt, das möglichst wenig „falsch positive" bzw. „falsch negative" Resultate bei der Durchführung des Kombitests auftreten, um auf diese Weise die diagnostische Effizienz, welche das Verhältnis aller richtig positiven und richtig negativen Testergebnisse zur Gesamtheit aller Ergebnisse angibt, deutlich erhöht.
Zur Erreichung dieses Ziels wurde eine technische Lösung gesucht und gefunden. Für die technische Lösung ergab sich der im technischen Sinne synchrone Nachweis der beiden Biomarker unter abgestimmten chromatographischen und abgestimmten materiellen Bedingungen D.h. richtige Wahl der Membrane, Laufbedingungen, usw. (siehe Beispiele und Ans- prüche) . Tumormarker sind Genprodukte, die in Tumorgewebe differen- ziell gegenüber normalem Vergleichsgewebe exprimiert werden, i.e. ein Tumormarker wird in Tumorgewebe gegenüber normalem Gewebe entweder über- oder unterexprimiert . Für die Praxis sind Tumormarker wichtiger, welche überexpri- miert werden, da dann ein positives Analysenergebnis (Vorliegen des Biomarkers) einer Probe indizielle für das Vorliegen des Biomarker- spezifischen Tumors ist. Tumormarker liegen im Zytoplasma der Gewebezellen vor, können jedoch auch in Körperflüssigkeiten, wie Blut, Urin, Schweiss, Sperma, Speichel usw. aber auch im Stuhl vorkommen.
Ein Tumormarker sollte folgende Eigenschaften haben: i) hohe Spezifität, d. h. bei benignen Erkrankungen und ge- sunden Personen nicht nachweisbar, ii) hohe Sensitivität , d. h. er kann in einem hohen Prozentsatz der Tumorpatienten nachgewiesen werden, iii) Organspezifität, iv) gute Korrelation mit den Tumorstadien bzw. der Tumormasse, v) Beziehung zur Prognose und vi) verlässliche Vorhersage- werte. Die Kriterien der 100 % igen Spezifität und der 100 % igen Sensitivität sowie die anderen aufgeführten Kriterien werden bis heute von keinem der bekannten Tumormarker erfüllt. U.a. für Tumore des Gastrointestinaltraktes spezifische Tumormarker umfassen CCSA-2, CCSA-3, CCSA-4, CC2 , CC3 , CC4, CC5, CC6a, CC6b, LI, L2, Nl, N2 , N3 , N4 , N5 , und N6 (siehe z. B. WO 03/065003 A2 ; Leman ES et al . , Cancer Res. 67 (12) : 5600-5605 (2007) und Leman ES et al . , Clinical Can- cer Research 14:1349-1354 (2008)) . Diese Tumormarker werden im Stand der Technik jedoch nur im Rahmen von Blut- bzw.- Plasmatests verwendet, was zu den vorstehend genannten Nachteilen führt.
Es ist wünschenswert, möglichst frühzeitig ein tumoröses Geschehen im Gastrointestinaltrakt , insbesondere in einer Wachstumsphase, in der der Tumor noch keinen Kontakt mit dem Gefäßsystem des Körpers aufgenommen hat (beispielsweise bereits in der " Polyp-cancer- sequence " , i.e. zeitlich vor der Infiltration der Submukosa) nachweisen zu können. Beim Verdacht auf ein neoplastisches Geschehen im Gastrointestinaltrakt, besonders im Hinblick auf die sogenannte Adenom-Carcinom-Sequenz bei Polypen, wird nach dem Stand der Technik mittels verschiedener Bestimmungsmethoden versucht, okkultes Blut im Stuhl nachzuweisen. Hierzu werden nicht- immunologische Tests (z. B. Pseudoperoxidase- Aktivität, Porphyrinnachweis) und immunologische Tests verwendet (Favenne L . et al . (1992) Ann. Biol . Clin. 50 : 311-313) .
Beide Testprinzipien sind jedoch nicht sehr spezifisch. Zudem kann der nicht immunologische Test basierend auf einer Redox-Reaktion (Testprinzip) durch eine Vielzahl von Einflussgrößen gestört werden können (falsch positiv/falsch negativ, z. B. durch Nichteinhalten dringend notwendiger Diätvorschriften von Seiten des Patienten und von einer Reihe von Arzneimitteln sowie durch überhöhte Vitamin-C-Gabe (z. B. in Gemüse, Fruchtsäften etc.), Thomas L., Labor und Diagnose, 5. Auflage, 1998).
Ein positiver Test auf okkultes Blut im Stuhl muss so lan- ge abgeklärt werden, bis die Blutungsquelle lokalisiert ist bzw. die Ursache der Blutung gefunden wurde. Der kli- nische Befund rechtfertigt in jedem Fall eine zügig durchzuführende weitergehende Diagnostik („Ausschlussdiagnostik"), z. B. durch Endoskopie, Sonographie, Röntgen. Technisches Problem der Erfindung
Der nach dem Stand der Technik existierende M2-PK Lateral Flow Test (Teststreifen) übersieht pathologische Veränderungen .
Der erfindungsgemäße M2-PK plus Teststreifen übersieht auch pathologische Veränderungen.
Der nach dem Stand der Technik existierende iFOBT übersieht pathologische Veränderungen.
Der erfindungsgemäße iFOBT plus Teststreifen übersieht pathologische Veränderungen. Bringt man beide verbesserte Tests M2-PK plus und iFOBT plus als Teststreifen erfindungsgemäß in eine Kombikassette erzielt man gemäß Aufgabe der Erfindung eine höhere Erkennungsrate für pathologische Veränderungen im Darm. Technische Problemlösungen, insbesondere die Auswahl von Wirkpaarungen (siehe Beispiele und Liste der erfindungsgemäßen Komponenten und aktiven Bestandteile, die richtige Wahl der Antikörper und die richtige Wahl der cut-offs für beide Parameter, der analytischen Empfindlichkeit, kapillare Flussraten usw.) zum synchronen Nachweis der beiden Biomarker sind Gegenstand die- ser Erfindung erfinderische Parameterauswahl.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zu Grunde, ein einfach aufgebautes Testkit (Kombi-Schnelltest) anzugeben, welches als Verfahren zum Nachweis von Markern, Biomarkern, insbesondere Enzymbiomarkern im menschlichen oder tierischen Stuhl dient, wobei das Verfahren zum Nach- weis eines malignen Geschehens im Gastrointestinaltrakt und der Bauchhöhle (Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Gallenweg, Bauchspeicheldrüse und Dickdarm) , insbesondere von Tumoren und Tumorvorstufen des Darmes (Polypen, Adenome) geeignet ist. Das erfindungsgemäße Kombi-Testkit (Kombi- Schnelltest) soll dabei den Nachweis von pathologischen Veränderungen auf einfache Weise möglich machen, so dass der Test von technischen Angestellten durchgeführt werden kann.
Der Erfindung liegt insbesondere das technische Problem zu Grunde den weiterhin steigenden Bedarf an spezifischen, leicht durchzuführenden Verfahren zu befriedigen, so dass ein pathologisches Geschehen, insbesondere ein neoplastisches Geschehen besonders frühzeitig und zweifelsfrei nachzuweisen ist, insbesondere im Hinblick auf die Problematik der sogenannten Adenom-Carcinom-Sequenz bei Polypen.
Grundzüge der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung einen Testkit (Kombi-Schnelltest ) zum Nachweis eines pathologischen Geschehens im Gastrointestinaltrakt, wobei eine Probe menschlichen oder tierischen Stuhls, gelöst in einem speziellen Extraktionspuffer, auf einen Träger auf- gebracht wird und darauf sowohl Tumor M2-PK, als auch Hämoglobin auf einem Träger nachgewiesen werden. Die Ablesung erfolgt hierbei auf einfache Weise visuell mit dem bloßen Auge (ohne Zuhilfenahme eines Gerätes) .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Hämoglobin in Form des Hämoglobin-Haptoglobin-Komplexes
(Hb-Hp) bestimmt. Es wurde festgestellt, dass die Messung der oben genannten Biomarker besonders zum Nachweis früher maligner Veränderungen, insbesondere Neoplasmen geeignet ist. Durch die Messung dieser Biomarkerkombination Tumor M2-PK plus Hämoglobin; Tumor M2-PK plus Hämoglobin- Haptoglobin-Komplex (Hb-Hp) tritt eine deutliche Verbesserung der Aussagegenauigkeit (Befundung) ein, insbesondere eine signifikante Absenkung der falsch-negativen, aber auch der falsch-positiven Befunde. Dies ist insbesondere überraschend, weil umfangreiche Untersuchungen bzgl . anderer spezifischer Analyten (Proteine) im Stuhl keine Hinweise auf ihre Aufwendung als Biomarker, insbesondere als Tumormarker zuließen. Sowohl die Struktur, als auch die physikochemischen Eigenschaften der genannten Tumormarker werden offensichtlich infolge der erheblichen proteolytischen Aktivität und den extremen physiologischen Gegebenheiten (z. B. pH-Wert, sauer im Magen, alkalisch im Darm) des Gastrointestinaltraktes nicht nachhaltig beeinträchtigt. Dies gilt auch für den Nachweis der Biomarker mittels immunologischer Methoden. Es wurde daher festgestellt und gezeigt, dass sich trotz der oben genannten Proteindenaturierung und Proteinverdauung im Gastrointestinaltrakt ein spezifischer Nachweis mehrerer Enzymbiomarker im Stuhl von Tumorpatienten durchführen lässt.
Die für die Bestimmung der Enzymbiomarker notwendigen Systeme sind nicht ohne weiteres kommerziell verfügbar. Zur Entwicklung des erfindungsgemäßen Kombi -Schnelltest muss- ten sowohl die Nachweisgrenzen, als auch die Zusammensetzung der Reagenzien (erfindungsgemäß: spezielle Antikörper für die flüssige und für die feste Phase für beide Analyten optimiert für die synchrone Messung der Analyten) und Pufferlösungen, Detergentien usw. , aufwändigst angepasst werden .
Bei einer M2-PK und/oder Hämoglobin positiven Stuhlprobe wird damit unmittelbar ein Hinweis auf ein pathologisches, möglicherweise neoplastisches, insbesondere malignes, Geschehen im Gastrointestinaltrakt , also insbesondere im Darm , der Speiseröhre, im Magen, , in den Gallenwegen, in der Bauchspeicheldrüse oder/und im Dickdarm, angezeigt und somit eine Lokalisation des Geschehens im Gastrointestinaltrakt ermöglicht.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine Stuhlprobe nicht als eine "Körperflüssigkeit" -Probe betrachtet werden kann, da sich der gesamte Gastrointestinaltrakt biologisch gesehen außerhalb des Körpers befindet.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nun möglich, in einem nicht- invasiven Verfahren auf einfache Weise durch Bestimmung mehrerer der besagten Tumormarker- Proteine ein malignes Tumorgeschehen im Stuhl nachzuweisen und gleichzeitig bei positiver Testführung eindeutig festlegen zu können, dass ein Tumor im Gastrointestinaltrakt und nicht an anderer Stelle im Körper vorliegt.
Mit diesem Verfahren gelingt nicht nur die Generierung eines „ersten Verdachts" „Primärdiagnose", Diagnose, sondern es kann auch eine Verlaufskontrolle vorgenommen werden. Wegen der individuellen Proteinverteilung ist eine individuelle Diagnostik möglich. Überraschenderweise ist es mit dem erfindungsgemäßen Kombi -Schnelltest möglich, die besagten Enzymbiomarker als freie Proteine im Stuhl nachzuweisen. Dies ist auch deswe- gen vorteilhaft, weil die Testdurchführung durch Assistenzpersonal, beispielsweise eine medizinisch-technische Angestellte (MTA) , erfolgen kann. Dadurch, dass die beiden Analyten (Tumor M2-PK und Hämoglobin) synchron bestimmt werden, werden insbesondere Ablesefehler (beispielsweise der MTA) vermieden, denn zur Testdurchführung werden die beiden Probetropfen eines Patienten nacheinander (naturgemäß mit wenigen Sekunden Verzögerung) aufgetragen und nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne von wenigen Minuten, werden beide Ergebnisse abgelesen. Durch diese Vorgehensweise wird nicht nur eine höhere Bequemlichkeit der Testdurchführung, sondern auch eine Verringerung von Fehlerquellen (im Vergleich zu herkömmlichen Tests) erreicht.
Für den erfindungsgemäßen Test ist keine Isolierung von Zellen aus dem Stuhl und die Analyse der in den Zellen enthaltenen Proteine erforderlich. Denn es wurde herausgefunden, dass feste Tumoren die genannten Enzymbiomarker als lösliche Proteine in das Lumen des Gastrointestinalt- raktes abgeben und diese Biomarker sich nicht in abgeblät- terten gastrointestinalen Epithelzellen befinden. Die besagten Enzymbiomarker werden von Tumorzellen freigesetzt, durchlaufen den Gastrointestinaltrakt als Protein und können schließlich als Protein im Stuhl nachgewiesen werden. Diese Möglichkeit, nämlich dass diese Proteine nach z. B. der Magen- bzw. Darmpassage im Stuhl nachweisbar bleiben, war nicht zu erwarten, da normalerweise eine weitgehende Zersetzung der betreffenden Proteine im Zuge des normalen Verdauungsvorganges zu erwarten gewesen wäre .
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass besagte Enzymbiomarker quantitativ sogar auch bei intensiv homogenisierten, länger gelagerten Stuhlproben (zum Beispiel beim Probenversand) nachweisbar bleiben. Auch bei starker Verdünnung des Stuhls wird eine deutliche Reaktion erhalten. Zudem kann der Nachweis auch ohne vorherige Extrakti- on in der Stuhlprobe selektiv erfolgen. Vorzugsweise ist jedoch ein Extraktionsverfahren beispielsweise unter Verwendung eines speziellen Detergens (z.B. CHAPS) zu verwenden (das Extraktionsverfahren wird näher in Beispiel 2 beschrieben) .
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise das maligne Geschehen im Gastrointestinaltrakt eines Menschen oder eines Tieres bestimmt. Weiterhin ist es bevorzugt, den Tumormarker immunochemisch nachzuweisen, insbesondere mittels anti-Tumormarker-Antikörper . Es können monoklonale oder polyklonale Antikörper, bevorzugt monoklonale Antikörper eingesetzt werden. Vorteilhafterweise werden Antikörper eingesetzt, welche nicht mit anderen Bestandteilen des Stuhls, insbesondere nicht mit anderen Stuhlproteinen kreuzreagieren.
Fragmente im Sinne der Erfindung sind Proteine oder Polypeptide mit einer Aminosäuresequenz, welche identisch mit einer Teilsequenz eines der besagten Tumormarker sind. Die Länge eines Fragments kann von 5 aa (aa = Aminosäuren) bis zu n-1 aa (n - Länge des Tumormarkers, aus welchem das Fragment herrührt) betragen. Typischerweise wird die Länge mehr als 10 aa betragen.
Erfindungsgemäß einsetzbare Antikörper können gemäß dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden. Dem Fachmann sind Verfahren zur Herstellung von spezifischen monoklonalen Antikörpern gut bekannt. Beispielsweise wird hierzu das Antigen, im vorliegenden Fall also ein En- zymbiomarker, zur Erzeugung von Antikörpern verwendet. Prinzipiell kann hierzu das Verfahren, welches erstmals von Koehler und Milstein beschrieben wurde, angewandt werden, wobei dem Fachmann auch Abwandlungen und Weiterentwicklungen dieser Verfahren bekannt sind. Mit dieser Herstellung können spezifische Antikörper erhalten werden, wo- bei die Spezifität durch Selektion festgestellt werden kann. Die Selektion erfolgt auf spezifische Antikörper, welche an einen Enzymbiomarker, jedoch nicht an andere Stuhlproteine binden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Nachweis nach dem Prinzip des Immunoassays . Ein erfindungsgemäß bevorzugter Immunoassay wird in der Weise durchgeführt, dass man a) die Probe mit mindestens zwei verschiedenen Rezeptoren in Kontakt bringt, von denen der erste Rezeptor Rl in fester Phase vorliegt und mit dem Tumormarker bindefähig ist und der zweite Rezeptor R2 in flüssiger Phase vorliegt und ebenfalls mit dem gleichen Enzymbiomarker bindefähig ist, wobei der Rezeptor R2 eine Markierung trägt oder die Bindung an ein detektierbares Molekül vermittelt, b) die feste von der flüssigen Phase trennt, und c) die Markierung oder das detektierbare Mole- kül in einer der Phasen, bevorzugt in der festen Phase bestimmt und entsprechend die Menge an in der Probe vorhandenen Enzymbiomarkern quantifiziert, wobei man als mindestens einen der Rezeptoren Rl oder R2 einen Antikörper ver- wendet, der spezifisch mit Tumor M2-PK bindefähig ist und insbesondere an kein anderes Stuhlprotein bindet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird sowohl als Rezeptor Rl als auch als Rezeptor R2 ein Antikörper gegen Tumor M2-PK eingesetzt. Unter Tumor M2-PK wird erfindungsgemäß die dimere Form dieses Enzymbiomarkers verstanden, welche sich von der tetrameren Form unterscheidet.
Die Bestimmung des Hämoglobins erfolgt gemäß dem oben für Tumor M2-PK dargestellten Testprinzip.
Neben der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Immunoassays und insbesondere eines ELISA können auch andere Nachweistechnologien eingesetzt werden, z. B. die Schwingquarz-Technologie , Mikrowaage-Technologie , Lateral-Flow-Technologie, Kandelaber-Technologie, TRACE-
Technologie oder Elektrochemilumineszenz-Technologie , aber auch die Agglutination mit Mikro- oder Nanopartikeln (Messung durch Nephelometrie) sowie Multiplex-Technologien an der Flüssig- oder Festphase oder Array-Technologien, wie beispielsweise mittels Proteinchips. Diese Technologien sind dem Fachmann gut vertraut und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.
Bevorzugt wird die Lateral-Flow-Technologie eingesetzt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Kombi- Schnelltest zum Nachweis und/oder zur Verdachtsdiagnose eines malignen Tumorgeschehens im Gastrointestinaltrakt in Menschen oder Tieren, welcher insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen ist, mittels Bestimmung einer Enzymbiomarkerkombination, wobei der Kombi-Schnelltest Synchron Tumor M2-PK und Hämoglobin oder Hämoglobin/Haptoglobin bestimmt.
Bevorzugt enthält der Kombi-Schnelltest einen Antikörperfür Tumor M2-PK der mit keinem anderen Stuhleiweiß kreuz - reagiert und einen Antikörper der spezifisch Hämoglobin/Haptoglobin erkennt und mit keinem anderen Stuhleiweiß kreuzreagiert. Das Testkit kann gegebenenfalls weitere für die Durchführung eines Immunoassays oder für die Durchführung des jeweils vorgesehenen Testverfahrens notwendige Reagenzien enthalten. Vorzugsweise enthält das Testkit einen an eine Festphase gebundenen, für mindestens einen der genannten Enzymbiomarker spezifischen Antikörper.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Antikörper, in- sbesondere monoklonale Antikörper, welche spezifisch einen der besagten Enzymbiomarker binden und vorzugsweise mit keinem anderen Stuhlprotein kreuzreagieren. Die Antikörper können beispielsweise nach der Methode von Koehler und Milstein (Nature 256,495-497 (1995)) erzeugt werden.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Aptamere oder Spiegelmere und deren Verwendung an Stelle der vorstehend beschriebenen Antikörper (es gelten alle Antikörperbezogenen Ausführungen analog) , welche spezifisch an einen der besagten Enzymbiomarker binden und optional mit keinem anderen Stuhlprotein kreuzreagieren. Aptamere sind Oligo- nukleotidsequenzen, welche spezifische Bindeeigenschaften aufweisen. Solche Aptamere können beispielsweise nach den in US 5,270, 163 oder in Sumedha, Clin. Chem. 45 (1999), 1628-1650 beschriebenen Methoden hergestellt bzw. identi- fiziert werden. Spiegelmere sind Aptamere, welche aus L- Oligonukleotiden gebildet sind.
Die Auswertung der erfindungsgemäßen Tests erfolgt unter Nutzung der automatischen Klassifikation, Clusteranalyse , Mustererkennung. Insbesondere werden Verfahren der „maxi- mum-likelihood-Methode" bzw. der Clusterzugehörigkeit über Wahrscheinlichkeitsverteilungen angewandt .
Für das Laborpersonal und den behandelnden Arzt wird das Ergebnis bevorzugt in Form in einer mehrfarbigen Darstellung präsentiert (Risiko-Ampel) , Entscheidungsmatrix und weiteren Algorithmen zur Entscheidungsfindung.
Beispielsweise können die gemessenen Parameter (M2-PK und Hämoglobin) folgendermaßen zugeordnet werden:
M2-PK Hb Bedeutung
Stufe 1 — Darmkrebs kann mit >97%iger (grün) Sicherheit ausgeschlossen
werden
Stufe 2 - + Weitere Abklärung geboten
(gelb) (z.B. Koloskopie)
Stufe 3 + - Weitere Abklärung geboten
(orange) (z.B. Koloskopie)
Stufe 4 + + 90% ige Wahrscheinlichkeit
(rot) für fortgeschrittene Neoplasien In jedem Fall enthält ein erfindungsgemäßes Testkit eine Probenentnahmevorrichtung für Stuhl . Hierfür kommen alle fachüblichen Vorrichtungen in Frage, beispielsweise die in der DE 102 05 709 A 1 beschriebenen Vorrichtungen.
Eine besondere Herausforderung zur Erreichung des optimalen Funktionsprinzips war die Auswahl der optimalen Wirkpaarungen. Diese Wirkpaarungen werden in den folgenden Beispielen, Listen und Patentansprüchen und im besonderen in den Figuren 1-6 angegeben.
Z.B Figur 2, 3, 4 und 6 stellen unterschiedliche Funktionen dar. Eine besondere Herausforderung dieser Erfindung war im besonderen unter den zahlreichenden verschiedenen Funktionen (Kombinationsmöglichkeiten) die optimalen Wirkpaarungen zur Erreichung des optimalen Funktionsprinzip auszuwählen (Auswahl von Parametern) . In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung findet die Auswertung automatisch statt. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Testkit fotografiert und das Testergebnis über ein Auswerteprogramm der entsprechenden Risikostufe zugeordnet werden. Die vorliegende Erfindung umfasst daher auch derartige Vorrichtungen zum Ablichten des Testkits sowie die Auswerteprogramme zur Darstellung des Testergebnisses, vorzugsweise in Form einer mehrfarbigen Darstellung (Risiko-Ampel) . Beispielhaft ist die Zuordnung in Figur 10 dargestellt. Beispiele
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert .
Beispiel 1 : Testkit
Das Testkit auf Basis eines Immunossays besteht aus zwei Probeentnahme- und vorbereitungsvorrichtungen sowie einer Testkassette .
Beide Probeentnahmevorrichtungen enthalten ein Stäbchen, welches die benötigte Stuhlmenge (4-30 mg , bevorzugt 25 mg) aufzunehmen vermag. Die Probeentnahmevorrichtungen enthalten weiterhin jeweils ein Röhrchen zur Probenaufnahme, welche mit Pufferlösung gefüllt sind.
Die wässrige Pufferlösung für den Tumor M2-PK-Test enthält folgende Bestandteile:
Puffer 1 = 10-70 mM Phosphatpuffer (pH 6,7-7,6) oder Puffer 2 = 10-70 mM Hepespuffer (pH 7,6-8,2) oder Puffer 3 = 10-70 mM Triäthanolamin (pH 7,3-7,7) bevorzugte Mischungen hiervon je- weils Volume 1:1:1
Detergenz 1 = CHAPS (3- [ (3-Cholamidopropyl) dimethylammonio] -1- propansulfonat, 10 mM-50 mM (Sigma) , Detergenz 2 = Sodium Dode- cyl Sulfate (SDS) 0,01% - 0,1 %) , z.B. von Biochrom, Detergenz 3 = Lauryldimethylamine Oxide (10 mM-50mM) , z.B. von Biochrom oder Mischungen hiervon,
Die wässrige Pufferlösung für den Hämoglobin-Test enthält folgende Bestandteile:
Puffer 1 = 10-70 mM Phosphatpuffer (pH 6,7-7,6) oder Puffer 2 = 10-70 mM Hepespuffer (pH 7,6-8,2) oder Puffer 3 = 10-70 mM Triäthanolamin (pH 7,3-7,7) oder Mischungen hiervon. Verwendete Antikörper
Die zur Messung benötigten 4 Antikörper (jeweils 1 in der „Flüssigphase" und 1 Antikörper in der „festen Phase") befind- liehe spezifisch bindefähige Antikörper können jeweils polyklo- nal bevorzugt jedoch monoklonal sein.
Die polyklonalen, als auch die monoklonalen Antikörper sind erhältlich nach dem Stand der Technik durch die klassischen Methoden der Immunisierung von Tieren mit dem jeweiligen Antigen oder bevorzugt durch die Verwendung der HybridomaMethode nach Köhler und Mielstein.
Polyklonale, als auch monoklonale Antikörper, die die menschliche Pyruvatkinase auch ihre Isoenzyme der Pyruvatkinase binden, gehören zum Stand der Technik. Bevorzugt sind polyklonale Anti- körper als auch monoklonale Antikörper, die die dimere, d.h. die Tumorform der Pyruvatkinase binden.
Die quatrinäre Struktur eines Eiweißes betrifft die räumliche Anordnung der Untereinheiten des Eiweißes .
Die „normale M2-PK" besitzt eine tetramere Struktur (quatrinäre Form) . Die M2-PK von gesunden Personen unterscheidet sich von der "Tumor M2-PK". Die „Tumor M2-PK" besitzt eine dimere Struktur.
Polyklonale Antiköper und monoklonale Antikörper sind gegen diese speziellen Formen (Tumor M2-PK dimer oder M2-PK tetramer) durch klassische Immunisierungsmethoden, als auch durch Hybridoma-Methodik (Köhler-Mielstein-Technologie) erhältlich.
So ist die Tumorform der M2-PK zu reinigen und als Antigen zu verwenden. Eine andere Möglichkeit ist es, gentechnisch expri- mierte M2-PK auch die Tumor-Form zu kaufen und diese für die Immunisierung zu venwenden. Ein anderer Weg ist es, spezielle Fragmente sprich AminosäureSequenzen zu synthetisieren und diese bei der Immunisierung zu verwenden.
Tumor M2-PK Antikörper
Bevorzugt zum Aufsprühen auf die Nitrozellulosemembran ist ein monoklonaler Antikörper der Maus (Klon PATAM3AT , IgGl) , Dieser Klon ist durch Hybridisierung von Myelomazellen mit B-Lympho- zyten der Maus generiert worden. Als Immunogen diente rekombi- nante humane Tumor M2-PK aus E. coli mit den Aminosäuren 1-531, Der Antikörper ist u.a. bei der Firma Prospec (Esst Brunswick, USA) erhältlich. Wahlweise kann ein monoklonaler Antikörper der Maus (Klon ATI E3 , IgGl) verwendet werden. Als Immunogen diente rekombinante humane Tumor M2-PK. Der Antikörper ist u.a. bei der Firma Novus Biologicals (Littleton, USA) erhältlich. Besonders bevorzugt für die Kopplung am Gold ist ein monoklonaler Maus-Antikörper (Klon 1 E3 , IgGl) . Als Immunogen diente rekombinante, humane Tumor M2-PK mit der Aminosäureseq 47-574. Der Antikörper ist u.a. bei der Firma Novus Biologicals (USA) erhältlich. Wahlweise kann ein im Schaf erzeugter polyklonaler Antikörper (Ig-Fraktion) der Firma Randox (United Kingdom) ver- wendet werden. Alslmmunogen diente rekombinante humane Tumor M2-PK aus E.coli.
Hämoglobin Antikörper
Bevorzugt zum Aufsprühen auf die Nitrozellulosemembran ist ein monoklonaler Antikörper der Maus (Klon M1202100, IgGl). Der An- tikörper wurde erzeugt, indem mit humanem Hämoglobin immunisiert wurde. Der Antikörper ist u a, bei der Firma Thermo Scientific (Rockford, USA) erhältlich. Alternativ kann ein monoklonaler Antikörper gegen humanes Hämoglobin eingesetzt werden. Dieser Antikörper aus dem Klon 7202 SPR-5 hat eine Affini - tätskonstante von lxlO"10 1/Mol und einen isoelektrischen Punkt von 5,8. Er kann über die Firma Medix (Finnland) bezogen werden. Für den an Gold gekoppelten Hämoglobin Antikörper wurde der monoklonale Mausantikörper (Klon HB11-2312) benutzt. Als Immunogen wurde gereinigtes humanes Hämoglobin benutzt, Der Antikörper kann bei der Firma Thermo Scientific (Rockford, USA) bezogen werden. Eine der wichtigen Bedingungen zur Auswahl des Antikörpers ist, dass diese nicht mit anderen Bestandteilen des Stuhls, insbesondere nicht mit anderen Pyruvatkinase- Isoenzymen (z.B. Ml -PK, M2-PK (tetramere Form) L-PK, R-PK) , kreuzreagieren dürfen.
Die oben genannten Hämoglobin Antikörper sind besonders geeig- net zum Binden an eine Membran (Festphase) , in bevorzugter Form Nitrozellulose. Die oben genannten Antikörper kreuzreagieren nicht mit Hämoglobin vom Schwein, Pferd, Schaf und Rind. Die oben genannten Hämoglobin Antikörper eignen sich vorzugsweise zum Binden an Latex- oder Nano- Partikel - bevorzugt Goldkolloi- de - (Flüssigphase) . Sie kreuzreagieren nicht mit Hämoglobin vom Schaf, Pferd, Rind oder Schwein. Die oben genannten Antikörper binden Hämoglobin A0 und AI gleich gut, A2 teilweise mit geringerer Bindungskonstante und AS teilweise mit sehr schlechter Bindungskonstante. Festphase-Antikörper werden bevorzugt 1:1 w/w gemischt. Flüssigphase-Antikörper werden bevorzugt 1:1 w/w gemischt.
Detergenz 1 (CHAPS (3- [ (3 -Cholamidopropyl ) dimethylammonio] -1- propansulfonat, 10 mM (Sigma) ) , Detergenz 2 = Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) 0,01% - 0,1 %) , z.B. von, Detergenz 3 = Lauryldi- methylamine Oxide (10 mM-50mM) , z.B. von Biochrom oder Mischungen hiervon.
Die EntnahmeVorrichtung zur Durchführung des Hämoglobintests enthält einen der oben beschriebenen Puffer (1,5-2,5 ml) . Die zu testende Person sticht mit der Dosierspitze in den Stuhl und überführt die Stuhlprobe in das mit dem entsprechenden Puffer gefüllte Röhrchen.
Die Entnahmevorrichtung für den Tumor M2-PK-Test, die der zu testenden Person vom Arzt übergeben wird, enthält keinen Puf- fer. Der Patient sticht mit der Dosierspitze in den Stuhl und überführt die Stuhlprobe in das leere Röhrchen.
Das erfindungsgemäße Testkit enthält weiterhin eine Testkassette, in der die nach dem Stand der Technik verbesserten beiden Immunoassays durch Lateral -Flow-Technologie durchgeführt werden. Die Testkassette enthält zu diesem Zweck zwei, vorzugsweise runde, Aussparungen zum Auftragen der Stuhlproben sowie zwei, vorzugsweise längliche, Aussparungen zur Ablesung der Testergebnisse .
Die Testkassette enthält in ihrem Inneren als stationäre Phase Nitrozellulose folgender bevorzugter Kapillarflussrate von 135 sec/4 cm.
Bei den Untersuchungen im Rahmen der Entwicklung des erfindungsgemäßen Testkits hat sich herausgestellt, dass die Nitrozellulose einen starken Einfluss auf die Streuung der Ergebnis- se hat. Diese Streuung ist besonders groß bei frisch hergestellter Nitrozellulose, wird aber geringer durch eine drei- bis sechsmonatige Lagerung (Reifung) . Bei der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Nitrozellulose handelt es sich um solche, die drei bis sechs Monate gelagert wurde, bevor sie weiteren Tests unterzogen wurde. Durch die Verwendung derartiger "gereifter" Nitrozellulose konnte eine deutliche Reduzierung der Ergebnisstreuung erzielt werden. Insbesondere konnte erreicht werden, dass zwischen verschiedenen Chargen der hergestellten Testkits deutlich geringere Varianten auftreten als bei "frischer" Nitrozellulose.
Die Antikörper sind an Kolloide, bevorzugt Goldkolloide oder Latexkolloide gekoppelt, bevorzugt an Goldkolloide mit 20 Nano- metern Durchmesser. Die stationäre Phase = Nitrozellulose (bevorzugt mit der Kapillarflussrate von 90 sec/4cm) enthält Hämoglobin Antikörper 1, Hämoglobin Antikörper 2, bevorzugt ist ein Mischungsverhältnis wie oben angegeben.
Die stationäre Phase = Nitrozellulose (bevorzugt mit der Kapillarflussrate von 135 sec/4cm) enthält ferner Tumor M2-PK Antikörper (aus Klon P1F3) , Tumor M2-PK Antikörper (aus Klon P5A1) , bevorzugt eine Mischung aus Antikörpern der Klone P1F3 und P5A1 in folgendem Mischungsverhältnis Volume 1:3,5 w/w.
Antikörper aus Klon P1F3 und Klon P5A1 eignen sich besonders als Fängerantikörper (stationäre Phase) zum Binden an eine Membran, vorzugsweise Nitrozellulose. Tumor M2-PK Antikörper aus Klon P1A6 eignen sich bevorzugt zum Binden an Goldkolloiden oder Latexkolloiden, bevorzugt Goldkolloiden mit 80 Nanometern Durchmesser.
Geräte und Protokolle zur Testkitherstellung, insbesondere zur Hers-teilung der beiden Teststreifen:
Einschweißgerät - Folieneinschweißgerät (der Firma Kopp) Verpackungssysteme Reichenbach
Siegeltemperatur 60°, Type MSC 440 Watt
Biodot -Gerät 2. Biodot -Gerät
Cutter der Firma Zeta Corporation, www.zetacorporation.com Gerätetyp GC1800-081101
Gerät ist CE-gekennzeichnet
Protokoll für Laminieren und Schneiden der Nitrozellulosememb- ran Anzahl der laminierten M2-PK-Karten
Geräteeinstellung und Bedienung Laminiergerät Matrix 2210 der Firma Kinematic
Protokoll für Laminieren und Schneiden der Nitrozelluiosememb- ran Ge-räteeinstellung, Bedienung Laminiergerät Matrix 2210 Durchführung Geräteeinstellung und Bedienung
Geräteeinstellung und Bedienung Schneidegerät GSI-800 der Firma Zeta Corporation
Fertigen von Kassetten und Einräumen der SchaBo M2-PK-Quick- Kits
Fertigen von Testkassetten
Einlagerung der Teilfertigprodukte in Kühlschränken Qualitätskontrolle
Die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Räume, in denen sich die Herstellung befindet, wird aufgezeichnet
Klimagerät FUJITSU DG Inverts für die Raumklimatisierung und Konstanthaltung der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur_ Die Einhaltung der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit ist von besonderer Bedeutung für die Qualitätssicherung der Testmembra- nen .
Wahl der Betriebsart / Einstellung des Thermostats 1 Einstellen der Gebläsedrehzahl
Kritische Erfolgsfaktoren zur optimalen Abstimmung der beiden Test-streifen in der Kombikassette sind im Besonderen: a) Heidelberger-Kurven für Hb-Bestimmung b) Heidelberger-Kurven für M2 -PK-Bestimmung
Überraschenderweise wurde gefunden, dass wenn man dem Extrakti- ons-puffer M2-PK 6,7 V Ochsengalle (natürliches Netzmittel, gereinigt der Firma Schmincke, Bestell-Nr.: 50031, Schmincke, Erkrath, Deutschland) als Endkonzentration beimischt, sich besonders gute, reproduzierbare immunchromatographische Ergebnisse erzielt werden.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass wenn man dem Extraktions-puffer für Haemoglobin 2,8 V Ochsengalle als Endkonzentration beimischt, sich besonders gute, reproduzierbare immunchromatographische Ergebnisse erzielt werden. Zur-technischen synchronen Bestimmung der beiden Analyten in der Kombi -Kassette
Optimierung der „Zeitversetzung" des Chromatographie- Startzeitpunktes Der Anwender startet die Chromatographie durch Auf -tropfen von M2 -PK->Stuhlproben-Extrakt in das linke Proben- fenster der Kassette (stellt dann den Timer auf 5 Minuten) . Das Auftropfen des Hb-Stuhlprobenextraktes erfolgt nach 1 Minute nach Auftropfen des M2-PK-Stuhlprobenextraktes in das rechte Probenfenster der Kassette. D.h. die beiden Chromatographien werden zeitversetzt gestartet. Das Ergebnis der beiden Tests wird jedoch nach Ablauf der 5-minütigen Stoppzeit abgelesen.
Chromatographie im Besonderen immunchromatographische Testverfahren, sind - wie der Name sagt - von der Zeit, als auch von Bindungsaffinitäten (die Bindung der Antikörper an die Antigene in Flüssig- und Festphase, aber auch die vielfältigen Kinetiken innerhalb der Nitrozellulosemembran) im Wesentlichen abhängig, d.h. sie sind vielfältigen Kinetiken unterworfen.
Testergebnisse, die später abgelesen werden, sind ungültig! (Dies ist alles in der Testbeschreibung des Kombi -Tests angegeben) . Die Bildung der rosaroten Testlinie im Testbereich des Nitrozellulosest-reifens der Testmembran ist biophysikalisch das Ergebnis einer komplexen Agglutinationsreaktion (vielfälti- ge Kinetiken und Affinitäten spielen hier eine besondere Rolle; siehe auch die oben näher zu beschreibende Heidelberger-Kurve) .
Zur erfindungsgemäßen parallelen, d.h. synchron im technischen Sinne Abarbeiten oder Bestimmen der erfindungsgemäßen Analyten 1. Start der „Chromatographie" M2-PK gefolgt von einem zweiten Start der Chromatographie Hb
Die synchrone Bestimmung im technischen Sinne ist eine Herausforderung, da die immunchromatographische Bestimmungen sehr komplex sind. Viele Parameter sind von besonderer Wichtigkeit zur Lösung der viel -fältigen, erfinderischen Aufgaben:
(alle Aufgaben wurden bei der ScheBo Biotech AG gelöst) .
Diese Aufgaben wurden erfindungsgemäß gelöst durch z.B. durch Ermittlung besonderer/essentieller Wirkpaarungen: 1. Bindungskonstante/Affinität der einzelnen Antikörper an die jeweiligen Stoffe (Proteine), die erfindungsgemäßen Analyten.
Kritisch ist auch die Zusammensetzung des „getrockneten" Goldes und die „Freisetzung" des Goldes vom PAD-Release, d.h. die Auflösung der getrockneten Goldpartikei (in einer Glasfasermat- rix/getrockneten Zu-ckermatrix befindend) durch das Zutropfen des Extraktionspuffers, welcher den entsprechenden Analyten enthält (Stuhlprobenextrakt) .
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Testkits beinhaltend eine Doppelkassette zur immunchromatographisehen Bestimmung zweier Analyten.
Um dieses zu bewerkstelligen, tasteten wir die immunchromato- grafische Bestimmung der beiden Analyten erst in einem so genannten Dipstick-Format . Dieses Dipstick-Format ist wesentlich weniger kompliziert, da es nicht das Conjugate-Release -PÄD be- inhaltet .
Folgende Aufgaben und Herausforderungen waren erfindungsgemäß zu lösen:
Die erfindungsgemäßen technischen Lösungen waren fast alle „nicht naheliegend".
Generelle Anmerkungen:
Für die Herstellung der Teststreifen ist es von besonderer Wichtigkeit, die Luftfeuchtigkeit zwischen 40 - 60% bei 18°C bis 25°C zu halten, Durch Testreihen, die in der Abteilung F&E bei der ScheBo-
Biotech AG durchgeführt wurden, wurde eine optimale Luftfeuchtigkeit von 35% bei 20°C erfinderisch ermittelt.
Aufgaben/Herausforderungen :
1 a. Langsam fließende Flüssigkeit in der Membran oder sogar Stopp/ Unterbrechung des chromatographischen Flüssigkeitsflusses .
1 b. Die Probe in der Flüssigkeit stoppt in der Mitte (in Laufrichtung der Membran) des Membranstrips.
Ist die ausgewählte Membran zu langsam in der Flussgeschwindig- keit für die Applikation?
Wurde die Membran hydrophob?
Wurde das richtige Wiek verwendet?
Die Nitrozellulosemembran enthält „oberflächenaktive Substanzen" und „ Benetzungsreagenzien" Die Testmembran besitzt eine hohe „ Background-Färbung" (diese Back-ground Färbung wurde durch erfindungsgemäße, nicht naheliegenden Lösungen gelöst) Es ist zu klären, ob spezielle Blocking-Reagenzien einzusetzen sind.
Die Abgabe des Goldes auf die Nitrozellulosemembran optimal und komplett einstellen (durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lösung gelöst)
Die Flüssigkeitsfront ist nicht gradlinig (durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lösung gelöst) .
Testlinie ist zu dick oder „fuzzy", „verschmiert" (durch erfin- dungs-gemäße , nicht naheliegende Lösung gelöst)
Ein viel zu schwaches Signal an der Testlinie wird reproduzierbar beobachtet/gefunden (durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lösung gelöst) .
Die Testlinie zeigt falsch-positive/falsch-negative Ergebnisse (durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lösung gelöst)
Das erfindungsgemäße Testkit enthält Metallkolloide, bevorzugt Gold-kolloid. Besondere Ausführungsformen sind z.B. Latexpartikel, auch Nanopartikel . Latexpartikel können gefärbt auch mit Fluoreszenzfarbstoffen versehen sein und unterschiedliche Größe besitzen (Größe heißt im Mikrometerbereich aber auch im Nanome- terbereich)
Auch magnetische Partikel (Auslösung Quantifizierung mittels spezieller Lesegeräte (Reader) möglich) .
Die großen technischen Herausforderungen bezogen sich speziell auf die Qualitätssicherung. Erstellung von good-manufacturing- Protokollen (durch erfindungsgemäße , nicht naheliegende Lösung gelöst) .
Ziel/Aufgabe: Erreichung einer optimalen, kleinen intee- bzw. inter-Assay-Varianz Besonders wichtig: sehr gute Lot-to-lot- Varianz (d.h. eine möglichst kleine Lot -to-Lot Varianz) . Diese kleine Lot-to-Lot-Varianz ist sicherzustellen im Rahmen einer Qualitätssicherung in den erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren (durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lösung gelöst) Herstellung einer großen Anzahl, mehr als 100.000 Testkits mit gleicher Lot-iNummer, gleichem Haltbarkeitsdatum (durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lösung gelöst) .
Herausforderung: Sicherstellung extrem guter Qualität - Vorteil für den Kunden (durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lö- sung gelöst) .
Agglutination - Definition
Agglutination bezeichnet in der Medizin die Verklebung bzw. Verklumpung von Zellenerregern usw.
Agglutinationsreaktionen werden in der Labordiagnostik dazu ge- nutzt, quantitative Aussagen zu machen. Die Verklumpung wird gemessen mittels nephelometrischer Bestimmungsmethoden.
Die rote Testlinie entsteht in komplizierter Kinetik durch eine Agglutinationsreaktion. In der dreidimensionalen Struktur der Nitrozellulose des Teststreifens findet eine Verklumpung statt. Diese „Verklumpung" ist mit bloßem Auge als rosa Linie erkennbar .
Diese rosarote Linie ist das Ergebnis einer Substanzerkennung durch Antigen /Antikörper-Reaktion. Diese Antigen- /Antikörper- Reaktion ist vielfältigen Effekten unterworfen, Einer dieser Effekte ist der so genannte Hook-Effekt (auch als high->dose- Hook-Effekt bezeichnet) , der in falsch-niedrigen Bestimmungen von Analyten, die in sehr hoher Konzentration von Probenlösungen vorkommen (d.h. hohe Konzentrationen des Analyten können im besonderen Falle falsch-negative Messsignale vortäuschen) .
Sobald die Analyt -Konzentration zu hoch ist, können die Anti körper-Bindungsstellen mit Analyt belegt sein und die zusätzlichen Analyt -Moleküle werden nicht mehr im Rahmen der Bindungs- kurve ermittelt. Es kommt zu falsch-niedrigen Messwerten.
Eine technische Aufgabe war die Vermeidung des Hook-Effektes. Durch parallele Messungen von verschiedenen Verdünnungen einer Probe kann das Vorliegen eines high-dose-Effektes bemerkt und die Messung entsprechend korrigiert werden (die Aufgabe des technischen Problems wurde durch erfindungsgemäße, nicht naheliegende Lösungen gelöst) .
Das in den Ansprüchen beschriebene erfindungsgemäße Testkit weist im Gegensatz zu Ausführungsformen aus dem Stan der Technik keinen High Dose Hook Effekt auf. Dies wurde durch Tests mit Proben, mit Tumor M2-PK Konzentrationen, die den Cut-off um das mehr als 200-fache überstiegen (bis zu 160.000 ng/ml) , überzeugend nachgewiesen.
Generell unterliegen die immunbioanalytischen Nachweisverfahren, speziell immunchromatographische Verfahren, folgenden Störungen :
1. Störungen durch Kreuzreaktivität und unspezifische Bindungen 2. Störungen durch Matrixeffekte
3. Störungen durch „ Anti-Animal -Antibodies ' °
4. Störungen durch endogene Bestandteile der Probe
5. Störungen durch Heterophile und andere quer-vernetzende Störer (Diese Störungen 1-5 konnten durch erfindungsgemäße , nicht naheliegende Lösungen gelöst werden)
Von Besonderheit war die Verwendung eines speziellen (von der ScheBo Biotech AG hergestellten) LowCrossBuffers . Dieser enthält verschiedene Detergenzien, Proteine, polyklonale Antikörper, oberflächenaktive Substanzen als auch Substanzen, die die Oberflächenspannung verändern.
All dieses zusammen mit den zuvor beschriebenen Reagenzien, Substanzen usw. des erfindungsgemäßen Testkits ergibt eine optimale Abstimmung der Wirkpaarungen im technischen Sinne. Dieses alles erlaubt die synchrone Bestimmung der beiden Analyten in einer Kombi -Testkassette .
Überraschenderweise wurde gefunden, dass zur Lösung der gemein- samen, synchronen (im technischen Sinne) Bestimmung der beiden Analyten auf den Teststreifen die Feuchtigkeitskontrolle (Humi- dity control) und die Entgasung der Flüssigkeiten beim präzisen Dispensieren der Antikörperflüssigkeiten und des kollodialen Goldes von ausschlaggebender Bedeutung war. Kreatives, aber auch systematisches Arbeiten war nötig, um das erfindungsgemäße Testkit bereitstellen zu können.
Aufwendige Testreihen war notwendig zur Erkennung von Wirkpaarungen und deren gemeinsame, optimale Abstimmung.
Dieses ist eine Grundvoraussetzung, um einen robusten, reprodu- zierbaren und verlässlichen Test in Form eines Schnelltests (Plattform oder/und Point-of -Care->Tests) zu entwickeln.
Die extrem große Variabilität der Proben des verfügbaren Materials (Stuhlprobanden) , Reagenzien und Antikörper jeweils zwei Pärchen müssen untereinander abgestimmt werden, um reproduzier- bare Ergebnisse nach und nach zu erhalten.
Beim Design und bei der Entwicklung einer solch komplexen Plattform stößt man auf zahlreiche physikalische und chemische Phänomene, die das Testergebnis unerwartet beeinflussen können.
Eine andere Ausführungsform des Testkits ist die Verwendung, nach Austestung „aller" optimaler, essentieller Wirkpaarung, die qualitative, semiquantitative und quantitative Bestimmung der beiden erfindungsgemäßen, bevorzugten Analyten (Biomarker mittels anderer immunchemischer Testprinzipien z.B. ELISA) Agglutination bevorzugt die Verwendung von Nanopartikeln zur Aus- lösung der Agglutination in einer Flüssigphase.
Turbometrische, nephelometrisehe Messtechnik sind nach dem Stand der Technik ermöglicht die Generierung von Messdaten. Diese Messdaten lassen sich mittels entsprechender Computersoftware verarbeiten. Mittels einer „internen" Eichkurve (auch chargenabhängig) ist z.B. eine Bestimmung der beiden erfindungsgemäßen Analyten möglich. Auch vielfältige grafische Darstellungen z.B. Log-Log, Log->dekadische Darstel-ung .... möglich)
Eine besondere Ausführungsform ermöglicht statistische Auswer- tungen, z.B. Algorithmen aus den Bereichen Fuzzy-Logic -
Analysen, Klassifikation sowie Muster->und Bilderkennung, explo- rative Datenanalyse, Datenvisualisierung, robuste und computergestützte Statistik, Data-Analysis (IDA) and Evolving Systems (ES) Data-Mining und explorative Datenanalyse, Fuzzy-Systeme , neuronale Netzte, evolutionäre Algorithmen. Bevorzugt sind die Algorithmen von Herrn Prof. Dr. Frank Klawonn. Prof. Klawonn hat gute Auswertestrategien, die eine Datenverlässlichkeit verbessern. Prof. Klawonn ist der Direktor des Instituts für ange- wandte Informatik.
Eine weitere Ausführungsform bietet eine Schnittstelle zu WLAN
Auch zeitliche Verläufe von Patienten sind möglich
Eine individuelle Patientendatenreihe ist möglich zur Auswertung Andere Apparate, Vorrichtungen usw. zur Messung der beiden Ana- lyten sind denkbar.
Andere Ausführungsformen Plattformen „ELISA" sind denkbar
Verschiedene Arrays : flüssig (Luminex) oder fest Phasen (Ar- rays) sind möglich. Sämtliche immunchemische Nachweisverfahren sind denkbar
Agglutination
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Tröpfchengröße (Volumen im Nanoliter-Bereich) und der Abstand dieser Tröpfchen ausschlaggebend ist. Die Tröpfchengröße und der Abstand zwischen diesen Tröpfchen ist von besonderer Bedeutung. Es wird somit keine „Linie" dis- pergiert sondern Einzeltröpfchen. Die Kapillarkräfte der Nitrozellulosemembran saugen in Bruchteilen von Sekunden Tröpfchen auf und lassen eine Linie entstehen. Die in der Flüssigkeit be- f indlichen Antikörper verteilen sich in der dreidimensionalen Struktur der Nitrozellulose.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass es für die Erreichung einer sehr präzisen Linie der „Trocknungsgrad" entscheidend ist . Überraschenderweise wurde auch gefunden, dass die Hydrophobizi- tät sehr, sehr wichtig ist. Zur Gewährleistung, dass die zu verwendende Nitrozellulosemembran trocken ist, wurde diese zuvor in einseitig beschichteten Aluminiumfolien, die keine Feuchtigkeit durchlassen, eingeschweißt, geöffnet, mit Antikör- pern versehen und sofort wieder in die Aluminiumfolien plus
Trocknungsmittel eingeschweißt. Diese Herstellungsschritte waren überraschenderweise wichtig und erfolgten im 6 -Minuten-iTakt .
Überraschenderweise war es verwunderlich, dass um einen konstanten Fluss über die Membran zu gewährleisten, der Aufbau des Teststreifens in der richtigen Reihenfolge erfolgte. In der Reaktionszone der Teststreifen (Testergebnislinienregi- on) entstehen die entsprechenden Linien (rosarote Linien)
Die farbige Testergebnislinie (ein positives Ergebnis) ist das Ergebnis einer Antigen->Antikörper Reaktion und der ermittelten „Heidelberger Kurve" die Messsignal in Abhängigkeit von Anti- körperüberschuss und Antigenüberschuss zeigt. Ziel ist es, den Äquivalenzbereich gemäß der „Heidelberger Kurve" zu nutzen.
Die optimale Nutzung der Antigen-Antikörperreaktion, d.h. die Abstimmung der stationären Antikörper zu den in der Flüssigpha- se befindlichen antikörpergekoppelten Goldpartikel im Äquivalenzbereich des M2-PK-Teststreifens ergibt ein optimales Signal für M2-PK auf dem Teststreifen.
Die optimale Nutzung der Antigen-Antikörperreaktion, d.h. die Abstimmung der stationären Antikörper zu den in der Flüssigpha- se befindlichen, antikörpergekoppelten Goldpartikeln im Äquivalenzbereich des Hb-Teststreifens ergibt ein optimales Signal für Hb auf dem Teststreifen.
Die optimale Nutzung der Antigen-Antikörperreaktion in dem Äquivalenzbereich des einen M2-PK-Teststreifens und in dem Äquivalenzbereich des Hb-Teststreifens war die erfinderische Aufgabe .
Die erfinderische Aufgabe wurde gelöst durch die optimale gemeinsame Abstimmung von Wirkpaarungen, im Besonderen durch die richtige Wahl der Antikörper, die richtige Wahl von Detergen- tien usw., aber im Besonderen durch die reproduzierbare, hochpräzise Dispensierungen der Antikörperlösungen auf den beiden Nitrozellulosetestmembranen.
Dieses ermöglichte den synchronen Nachweis der beiden Analyten in Stuhlproben von Probanden. Alle diese Wirkpaarungen und die technischen Lösungen dazu sind in der Anmeldung beschrieben.
Hierzu waren oft nicht nahe liegende Lösungen, auch glückliche Zufälle führten zum positiven Ergebnis.
Das Hämoglobinteströhrchen und das M2-PK-Röhrchen müssen innerhalb von 48 Stunden in der Arztpraxis abgegeben werden. Die Dosierspitze mit der Stuhlprobe wird in ein mit oben beschriebe- nem Puffer gefülltes Röhrchen überführt. Sowohl das Röhrchen für den M2-PK-Test als auch das Röhrchen für den Hämoglobintest werden kräftig geschüttelt.
Die vorbereiteten Stuhlprobenextrakte werden unmittelbar nach- einander auf die beiden Aussparungen aufgetragen. Nach 5-10 Minuten wird anhand der markierten Linie abgelesen, ob einer oder beide der gemessenen Biomarker positiv sind.
Entscheidend für die sichere Bestimmung eines malignen Geschehens im Gastrointestinaltrakt ist die Wahl des sogenannten „Cut-Offs". Der Cut-Off markiert die minimale Konzentration des Analyten in der Probe, die ein positives Ergebnis anzeigt. Der Cut -Off des Hämoglobintests beim erfindungsgemäßen Testkit liegt zwischen 18 und 38 g Hämoglobin pro Gramm Stuhl, bevorzugt bei 24 g Hämoglobin pro Gramm Stuhl. Der Cut-Off bei Tu- mor M2-PK liegt zwischen 3 und 6 U/ml Stuhlextrakt, bevorzugt 4 ± 1 U/ml.
Die Nachweisgrenze beträgt 150 Nanogramm Hämoglobin/ml Stuhlextrakt .
Die Auswertung des Testergebnisses und Zuordnung zu den Risiko- stufen, wie sie beispielhaft in Figur 10 dargestellt ist kann manuell, semiautomatisch oder vollautomatisch erfolgen. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Testkassette manuell in eine Auslesevorrichtung eingespannt werden, die mittels einer Fotozelle oder Kamera eine Auswertung vornimmt und das Ergebnis dann auf einem Monitor darstellt. Bevorzugt erfolgt die Darstellung in Farbe (Risikoampel) . Besonders bevorzugt wird aus Sicherheitsgründen eine parallele Darstellung in anderer Form (z.B.: Risikostufe 1-4, o.a.).
Selbstverständlich kann die Testkassette auch so ausgestaltet sein, dass eine vollautomatische Auswertung möglich ist, z.B. durch Nachweis der Goldpartikel auf elektrochemischem Wege oder durch eine optische Aufnahme (Scannen) des Testkits.
Beispiel 2 :
Die erfindungsgemäße Kombi-Schnelltestkassette enthält nicht den am Markt befindlichen Lateralflowteststreifen zur Bestimmung der M2-PK, sondern einen neuen, verbesserten, erfindungsgemäßen Lateralflowteststreifen zur Bestimmung der M2-PK (Tumor M2-PK plus), z.B Sartorius . Des Weiteren enthält die Kombi-Schnelltestkassette einen nicht am Markt befindlichen Lateralflowteststreifen zur Bestimmung von Hämoglobin, sondern einen neuen, verbesserten, erfindungsgemäßen Lateralflowteststreifen zur Bestimmung von Hämoglobin (iFOBplus) , z.B Sartorius .
Die Erfindung betrifft im Besonderen den Kombi-Schnelltest und Bestandteile sowie alle nötigen Reagenzien zur synchronen Durchführung des immunchromatographischen Nachweisverfahrens. Synchron in der sprachlichen Bedeutung von gleichzeitig aber auch synchron in der technischen Bedeutung der gemeinsamen, optimalen Abstimmung der chromatographischen Bedingungen zum Nachweis der beiden Bio- marker M2-PK und Hämoglobin in einer Kombi-Schnelltest- kassette . Nachweis Reagenzien:
Verschiedene Nachweisreagenzien können verwendet werden: Latexkugeln, Colloidal-Goldpartikel , Colloidal-Silber- partikel usw. Eines der wichtigsten Eigenschaften dieser Partikel ist, dass die Population monodispers mit einer konstanten sphärischen Größe sein muss .
Erfindungsgemäß bevorzugt sind Goldpartikel.
Die Herstellung colloidaler Goldpartikel ist im Prinzip bekannt. Üblicherweise wird eine Lösung enthaltend Au3+ un- ter schnellem Rühren chemisch reduziert, so dass atomare Goldpartikel ausfallen, welche sich im Laufe der Zeit aggregieren. Die Aggregation kann durch Stabilisierungsmittel verhindert werden. Durch Wahl des richtigen Zusatzmittels kann die Größe der gebildeten Colloide eingestellt werden. Als Au3+-Quelle wird häufig H[AuCl4] verwendet. Als Reduktionsmittel kann Natriumcitratlösung, Natiumborhydrid oder Hydrochinon verwendet werden. Zur Stabilisierung werden häufig Schwefelverbindungen (wie beispielsweise Alkanthio- le) verwendet. Lösungen enthaltend Goldpartikel sind von verschiedenen Quellen erhältlich.
PolymerZusammensetzung und Proteinbindung
Zur Herstellung von Lateral-Flow-Tests verwendet man Nitrozellulose, Polyvinyliden Fluorid, ladungsmodifiziertes Nylon, Polyethersulfon .
Die Polymeroberflächengröße ist abhängig von Porengröße, Porosität, Dicke und weiteren strukturellen Charakteristika.
Die Oberfläche nimmt nicht- linear mit der Porengröße zu, sondern steigt linear mit der Dicke und steigt nichtlinear mit der Porosität. Die Proteinbindung an einen ge- gebenen Oberflächenbereich ist abhängig von der Dichte des Proteins, seiner Struktur und seinem Stokes-Radius (effektiver Durchmesser) . Ferner ist die Bindung des Proteins am Polymer abhängig vom pH-Wert und der Immobilisierungslö- sung .
Im erfindungsgemäßen Kombi -Schnelltest wurden bevorzugt für das so genannte Sample-Päd Glasfaser, für die Test- membran Nitrozellulose und für das Absorbant-Pad Zellulose verwendet .
Konjugat/Sample-Pad = 22 mm (+/- 0.2 mm) x 5 mm (+/-0.2 mm)
Nitrozellulose-Membran = 25 mm (+/- 0.2 mm) x 5 mm (+/- 0.2 mm)
Absorbant Päd = 16.5 mm (+/- 0.2 mm) x 5 mm (+/- 0.2 mm)
Die Breite der Testmembran = 4 mm (+/- 0.2 mm)
Kapillare Flussrate: normalerweise 1-6 cm/min.;
erfindungsgemäß 3,74 cm/min.
Nachweisgrenze
Der besonders bevorzugte cut-off von 4 U M2 -PK/ml wurde aufgrund unterschiedlicher Studien, die den M2-PK- Stuhltest ELISA untersuchten, gefunden. Die erfindungsgemäß chromatographischen Bedingungen z.B. des cut-off - Wertes des erfindungsgemäßen Kombi-Schnelltests wurde aufgrund des vorher ermittelten cut-off -Wertes des M2-PK- Stuhltests ELISA festgelegt. Die kapillaren Flussraten für Nitrozellulosemembranen
Die analytische Sensitivitat nimmt mit der kapillaren Flusszeit ab d.h. die Nitrozellulose mit der langsamsten kapillaren Flusszeit ergibt die höchste analytische Sensitivitat. Kapillare Flusszeiten liegen zwischen 240 - 75 sec/4 cm. Erfindungsgemäße kapillare Flussrate 120 sec/4 cm.
Liste der erfindungsgemäßen Komponenten und erfindungsgemäßen aktiven Bestandteile
Bestandteil Reagenzien Menge
Fanglinie Monoklonaler Anti- 0.20 - 130 g Pro¬
1. Antikörper Maus Anti-M2-PK- tein; 0.5 - 3
2. Antikörper Antikörper g/cm Protein
Maus -Anti- Hämoglobin- Antikörper
Fanglinie Konjugat Colloidale Gold0.01 - 0.07 ^g
partikel, an denen Protein die erfindungsgemäßen Anti-M2- Antikörper bzw.
Anti-Hämoglobin- Antikörper gekoppelt wurden.
Kontrolllinien AnSpezielle Anti- 0.20 - 1.30 g tikörper Maus -IgG- Protein
Antikörper, z.B. 0.05 - 1 ^g/cm von der Firma Protein
Jackson Immunoche- mical (USA) . Extraktions-/Lauf uffer
Figure imgf000061_0001
Bei den Untersuchungen im Rahmen der Entwicklung des erfindungsgemäßen Testkits wurde überraschenderweise gefunden, dass sowohl die klinische Sensitivität und Spezifität, aber auch die chemisch-analytische Empfindlichkeit deutlich erhöht wird, wenn die Laufflüssigkeit im immunch- romatografischen Testprinzip einen pH-Wert zwischen 5 und 6 aufweist, vorzugsweise einen pH-Wert von 5,7. Dieser Befund ist besonders überraschend, da nach dem Stand der Wissenschaft zu Eigenschaften von Proteinen diese bei einem pH-Wert von 5,7 partiell denaturiert vorliegen soll- ten. Es ist daher überraschend, dass in diesem Bereich eine Verbesserung von Sensitivität, Spezifität, aber auch Empfindlichkeit erreicht wird. Alle bislang auf dem Markt befindlichen Testkits zur immunchromatografischen Bestimmung von Hämoglobin weisen einen pH-Wert von 7 bis 7,5 des Laufpuffers auf. Eine abschließende wissenschaftliche Erklärung hierfür kann bislang nicht geliefert werden. Möglicherweise, ohne sich an diese Erklärung binden zu wollen, kommt es zu einer partiellen Denaturierung in der Weise, dass die Epitope der Analyten für die verschiedenen Antikörper besser zugänglich sind. Zur Durchführung dieser Ausführungsform der Erfindung mit einer Laufflüssigkeit mit einem pH von 5-6, insbesondere 5,7 wird ein entsprechender Puffer benötigt, nämlich ein Acetatpuffer (pH ~ 5,7), welcher vorteilhafterweise noch 0,1% Albumin als Stabilisator enthält. Derartige Puffersysteme sind dem Fachmann vertraut und bedürfen an dieser Stelle keiner weiteren Vertiefung.
Beschreibung der Figuren
Figur 1
Schematische Ansicht eines Teststreifens in der Plastik kassette eines Lateral-Flow-Schnelltests .
Figure imgf000062_0001
Figur 2
Verhältnis zwischen „Bubble Point" und Porengröße Der „Bubble Point" einer Membran ist der Druck, der benötigt wird, um die Luft durch eine nasse Membran zu pressen
Figur 3
Effekt der Kapillarflussrate auf die analytische Empfind- lichkeit eines Lateral-Flow-Schnelltests
Beispiele :
Flussrate = 1,00 cm/min -> effektive Analytenkonzentration = 1,00 x
Flussrate = 1,25 cm/min -> effektive Analytenkonzentrat = 0,65 x Figur 4
Effekt einer Detergens- oder Netzmittelkonzentration auf verschiedene Leistungsmerkmale einer Membran
Figure imgf000063_0001
Figur 5
Kalkulation der Bandbreite als Funktion der Verteilungsrate
Membranbettvolumenvolumen = lOyL/cm2
Reagentiendispensierrate = lyL/cm
Bandbreite = Reagentiendispensierrate = lyL/cm = 0,1 cm
Membranbettvolumen 10pL/cm2
Figur 6
Typische Zusammenhänge zwischen Flussrate einer Membran und Funktion eines immunchromatographischen Tests
1 Surface Quality Oberflächenqualität
2 Specificity Spezifität 3 Sensitivity Sensitivität
4 Total Assay Time Gesamte Testzeit
5 Reagent Costs Reagentienkosten
Sensitivität = analytische Empfindlichkeit = Nachweis in μg = Masse
Figuren 7-9
Die Figuren 7-9 zeigen in beispielhafter Form einen erfindungsgemäßen Testkit. In der Figur 7 sind die Probeentnah- mevorrichtungen zu erkennen. Die Figur 9 zeigt die eigentliche Testkassette.
Figur 10 Figur 10 zeigt beispielhaft die Zuordnung der verschiedenen Messergebnisse zu Risikostufen. Zur Vereinfachung der Ablesung wird das Ergebnis vorteilhafterweise farbig dargestellt. Zur Vermeidung von Fehlablesungen von z.B. farbenblinden Personen können zusätzliche Un- terscheidungsmerkmale angebracht werden (z.B. unterschiedliche Formen, Ziffern und/oder Buchstaben. Gegenstände der Erfindung
Gegenstände der Erfindung sind somit:
1. Hilfsmittel = Klassifikator zur Befundung (Diagnose) und Zuordnung in Wahrheitsmatrix von Befunden: richtige und falsche Klassifikationen. Da es sich um eine Ja/Nein Frage handelt, sagt man auch, der Test fällt positiv (Einordnung in auffällig) oder negativ (Einordnung nicht auffällig) aus. Fällt der Test für nur einen Biomarker positiv aus, so ist eine weitere Abklärung des positiven Befundes durch eine Kolosko- pie indiziert.
2. Hilfsmittel zur Klassifizierung, anhand bestimmter Merkmale (Bestimmung von M2-PK/Haemoglobin)
3. Hilfsmittel zur Entscheidung: soll Koloskopie zur weiteren Befundung durchgeführt werden: ja/nein
4. Hilfsmittel zur Erleichterung von ärztlichen Hand- lungsanweisungen durch verbesserte Einstiegsbefun- dung (erheblicher Zusatznutzen)
5. Hilfsmittel zur Erleichterung von ärztlichen Entscheidungen über Maßnahmen, z.B. Anwendung weiterer diagnostischer Verfahren z.B. Koloskopie usw. oder Therapiemaßnahmen, z.B. Chirurgie, Chemotherapie usw. 6. Hilfsmittel zur Verbesserung der Aussagegenauigkeit, Befundung auf Grund von Probandenstuhlproben
7. Testkit mit hoher Gesamt-Sensitivität und Gesamt- Spezifität für Hämoglobin und M2-PK zur Erkennung von Darmkrebs. Der Testkit dient als „Doppelvorfilter" im Rahmen des Darmkrebsvorsorge- screenings mittels Koloskopie . 8. Testkit mit geringer "Lot-to-Lot" Abweichung, die eine bestmögliche Vergleichbarkeit der Testergebnisse nicht nur innerhalb einer Herstellungscharge sondern auch zwischen den Chargen zulässt. 9. Hilfsmittel zur Vorhersage von Therapieerfolgen
10. Hilfsmittel zur Verbesserung des Therapiemonitorings
11. Hilfsmittel zur Visualisierung des Testergebnisses (Risikoampel)
12. Das erfindungsgemäße Testkit dient der vorausschauenden Problemvermeidung:
1. Der Prävention (lateinisch: praeveniere, zuvorkommen, verhüten) im Sinne vom Zuvorkommen uner- wünschter Entwicklungen
a. gemäß Vermeidung von Krankheiten, von Krankheitsentstehung und Krankheitsausprägung (Schweregrad) b. Vermeidung ärztlicher Handlungen z.B. unnötiger, gefährlicher, teurer Maßnahmen (Chirurgie, Chemothe- rapie, Nebenwirkungen)
Das erfindungsgemäße Testkit ist im Kontext der op- timalen Schaden/Nutzen/Risiko-iBetrachtung im Vergleich auf die diagnostische Koloskopie zu sehen. Aber auch ganz wichtig ist die Erhaltung der Lebensqualität und ein Vermeiden eines frühzeitigen Ster- bens .
13. Aufgabe des erfindungsgemäßen Testkits: Das Testkit dient zur Lösung eines dringenden Gesundheitsproblems weltweit. Das Testkit dient der „Auswahl" auffälliger Probanden (Effizienzsteigerung) .
Dieses Hilfsmittel wird erfindungsgemäß durch die Bereitstellung eines Kombi-Schnelltests erreicht. Kombi-SehneUtest zur synchronen analytischen Bestimmung des Enzym-Biomarkers Tumor M2-PK und des Biomarkers Blut (Hämoglobin) .
Kombi-Schnelltest enthaltend den Teststreifen (Tumor M2- PKplus) + den Teststreifen (iFOBplus) auf einer Testkasset- te
Kombi-Schnelltest zur synchronen analytischen Bestimmung des Enzym-Biomarkers Tumor M2-PK und des Biomarkers Hämo- Haptoglobin-Komplex (Hb-Hp-Komplex) .
Kombi-Schnelltest enthaltend den Teststreifen (Tumor M2- PKplus) + den Teststreifen (Hb-Hp-Komplexplus) auf einer Testkassette .
Bevorzugtes Nachweisverfahren ist das immunchromato- graphische Verfahren. In einer besonderen Ausführungsform sind auch immunchemische Verfahren im array, miniarray- Format, auch turbidimetrische Verfahren möglich.
Gegenstand der Erfindung sind auch monoklonale Antikörper
Verwendung von besonderen Antikörpern im Kombi- Schnelltest, die sowohl spezifisch in ihren Bindungseigenschaften für Tumor M2-PK oder Hämoglobin sind und in im- munchromatographischen Verfahren verwendbar sind (z.B.
„membrantauglich", „ detergenztauglich" sind) . Verwendung eines speziellen Antikörpers (Klon P1F3 AK erkennt spezifisch die räumliche, dimere Konformation der M2-PK) zur Bereitstellung des erfindungsgemäßen Kombi- Schnelltests. Dieser Tumor M2- PK- spezifische Antikörper bindet bevorzugt an eines der folgenden Epitope oder Frag- mente von diesen oder Kombinationen (Epitope oder Fragmente von diesen) von diesen, die mindestens eine Länge von 4 Aminosäuren haben:
LAPITSDP EAEAAIYH
VEASFKCC SGAIIVLT
CSGAIIVLT LQLFEE
TEATAVGA QLFEELRR
LRRLAPITSDPTEATA VEASFKC
KCCSGAIIV KSGRSAHG

Claims

Patentansprüche :
Testkit zum Nachweis von Biomarkern im menschlichen Stuhl, bestehend aus
einem ersten Proberöhrchen, enthaltend eine erste Stuhlprobeentnahmevorrichtung ,
eine erste Pufferlösung, enthaltend Puffer 1 = 10-70 mM Phosphatpuffer (pH 6,7-7,6) oder Puffer 2 = 10-70 mM He- pespuffer (pH 7,6-8,2) oder Puffer 3 = 10-70 mM Triätha- nolamin (pH 7,3-7,7) oder Puffer 4 = 10-70 mM Acetatpuf- fer (pH 5,7) oder Mischungen hiervon, einem zweiten Proberöhrchen, enthaltend eine zweite Stuhlprobeentnahmevorrichtung ,
eine zweiten Pufferlösung, Puffer 1 = 10-70 mM Phosphat puffer (pH 6,7-7,6) oder Puffer 2 = 10-70 mM Hepespuffer (pH 7,6-8,2) oder Puffer 3 = 10-70 mM Triäthanolamin (pH 7,3-7,7) oder Puffer 4 = 10-70 mM Acetatpuffer (pH 5,7) oder Mischungen hiervon, einer Testkassette
enthaltend ein Lateral -Flow Testsystem mit einer Nitrozellulosemembran als stationärer Phase, die Nitrozellulosemembran wiederum enthaltend monoklonaler Tumor M2-PK Antikörper der Maus (Klon PA- TAM3AT, IgGl) und Gold-gekoppelter monoklonaler Maus- Antikörper (Klon 1 E3, IgGl) und Hämoglobin Antikörper, bevorzugt monoklonale Hämoglobin-Antikörper der Maus (Klon M1202100, IgGl) und Gold-gekoppelter monoklonaler ausantikörper (Klon HB11- 2312) eine erste Öffnung zum Auftragen einer Stuhlprobe aus dem ersten Proberöhrchen,
eine zweite Öffnung zum Auftragen einer Stuhlprobe aus dem zweiten Proberöhrchen,
wobei das Analyseergebnis der ersten Stuhlprobe positiv ist, wenn der Gehalt an Tumor M2-PK größer ist als 4 ± 1 Units/ml Stuhlextrakt und das Analyseergebnis der zweiten Stuhlprobe positiv ist, wenn der Gehalt an Hämoglobin 24/xg Hämoglobin pro Gramm Stuhl übersteigt .
Testkit gemäß Anspruch 1, wobei der Nachweis für Tumor M2-PK und/oder Hämoglobin mittels spezifischer monoklonaler oder polyklonaler Antikörper erfolgt, welche nicht mit anderen Bestandteilen des Stuhls, insbesondere nicht mit anderen Pyruvatkinase- Isoenzymen (z.B. Ml-PK, M2-PK (tetramere Form) L-PK, R-PK) , kreuzreagieren.
Testkit gemäß Anspruch 1, wobei beide Pufferlösungen einen Acetatpuffer mit einem pH-Wert von 5-6, bevorzugt 5,7 aufweisen. Testkit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hämoglobinbestimmung der zweiten Stuhlprobe auf Basis des Hämoglobin-Haptoglobin-Komplexes erfolgt .
Testkit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung von Tumor M2-PK ein Antikörper benutzt wird, ausgewählt aus zuvor genannten Tumor M2-PK Antikörper .
Testkit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung von Hämoglobin ein Antikörper benutzt wird, ausgewählt aus zuvor genannten Hämoglobin Antikörpern.
Testkit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fängerantikörper an Goldkolloide gebunden sind.
Testkit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vier möglichen Testergebnisse durch vier verschiedene Farben, Buchstaben, Ziffern, Zeichen und/oder geometrische Formen dargestellt werden.
Verwendung eines Testkits gemäß mindestens einem der Ansprüche 1-8 zur Erzeugung eines Signals zur Einleitung wei tere Diagnostik durch den behandelnden Arzt .
Verwendung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal auf technischem Wege erzeugt wird.
11. Verfahren zur synchronen - im technischen Sinne -
Durchführung eines Verfahrens zum Nachweis von Bio- markern, die auf ein malignes Geschehen im Gastro- intestinaltrakt hindeuten können, unter Verwendung eines Testkits gemäß mindestens eines der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch
Entnahme von zwei Stuhlproben mittels zweier Entnahmevorrichtungen,
Auflösung der Stuhlprobe in je einer Pufferlösung Auftragung der jeweiligen stuhlhaltigen Pufferlösung auf die jeweils zugeordnete Öffnung,
Abwarten der vorgeschriebenen Wartezeit,
Ablesen der Ergebnisse in den jeweiligen Ableseöffnungen .
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, gekennzeichnet durch Nutzung der Risikoampel zur Bewertung des Ergebnisses .
PCT/DE2013/000380 2012-07-09 2013-07-09 Testkit (kombi-schnelltest) zum synchronen nachweis von biomarkern im stuhl zur erkennung pathologischer veränderungen im gastrointenstinaltrakt, insbesondere im darm WO2014008884A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES13765281.4T ES2663952T3 (es) 2012-07-09 2013-07-09 Kit de ensayo (ensayo rápido Combi) para la identificación sincrónica de biomarcadores en heces para la identificación de modificaciones patológicas en el tracto gastrointestinal, en especial en el intestino
US14/413,743 US9766243B2 (en) 2012-07-09 2013-07-09 Test kit (combined quick test) for the synchronous proof of biomarkers in faeces for detecting of pathological changes in the gastrointestinal tract, particularly in the intestine
KR1020157003048A KR102150912B1 (ko) 2012-07-09 2013-07-09 위장관, 특히 장에서의 병리학적 변화를 검출하기 위하여 대변에서 바이오마커의 동기적 증명을 위한 시험 키트 (복합-신속 시험)
CN201380046821.2A CN104781669B (zh) 2012-07-09 2013-07-09 同时验证在粪便中的生物标记物用于检测在胃肠道内，特别是肠内病理变化的检验试剂盒（组合快速检验）
DE112013003442.5T DE112013003442A5 (de) 2012-07-09 2013-07-09 Testkit (Kombi-Schnelltest) zum synchronen Nachweis von Biomarkern im Stuhl zur Erkennung pathologischer Veränderungen im Gastrointenstinaltrakt, insbesondere im Darm
EP13765281.4A EP2870477B1 (de) 2012-07-09 2013-07-09 Testkit (kombi-schnelltest) zum synchronen nachweis von biomarkern im stuhl zur erkennung pathologischer veränderungen im gastrointenstinaltrakt, insbesondere im darm

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012013888.1 2012-07-09
DE102012013888.1A DE102012013888A1 (de) 2012-07-09 2012-07-09 Testkit (Kombi-Schnelltest) zum synchronen Nachweis von Biomarkern im Stuhl zur Erkennung pathologischer Veränderungen im Gastrointestinaltrakt, insbesondere im Darm
DE202012012084U DE202012012084U1 (de) 2012-07-09 2012-12-18 Testkit (Kombi-Schnelltest) zum synchronen Nachweis von Biomarkern im Stuhl zur Erkennung pathologischer Veränderungen im Gastrointestinaltrakt, insbesondere im Darm
DE202012012084.0 2012-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014008884A1 true WO2014008884A1 (de) 2014-01-16

Family

ID=49915423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2013/000380 WO2014008884A1 (de) 2012-07-09 2013-07-09 Testkit (kombi-schnelltest) zum synchronen nachweis von biomarkern im stuhl zur erkennung pathologischer veränderungen im gastrointenstinaltrakt, insbesondere im darm

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9766243B2 (de)
EP (1) EP2870477B1 (de)
KR (1) KR102150912B1 (de)
CN (1) CN104781669B (de)
DE (2) DE102012013888A1 (de)
ES (1) ES2663952T3 (de)
WO (1) WO2014008884A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021004564A2 (de) 2019-07-05 2021-01-14 Schebo Biotech Ag Vorrichtung zur auslesung eines test-kits zum nachweis von biomarkern

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3660505A1 (de) * 2012-07-16 2020-06-03 Centers for Disease Control and Prevention Direktlese-nachweiskits für oberflächenverschmutzung durch antineoplastische arzneimittel
CN106546744A (zh) * 2015-09-17 2017-03-29 上海透景生命科技股份有限公司 通过粪便血红蛋白、转铁蛋白和pkm2联合检测评定结肠直肠癌的方法及相应试剂盒
AU2017275081B2 (en) * 2016-05-30 2023-12-07 Eiken Kagaku Kabushiki Kaisha Anti-human hemoglobin monoclonal antibody or antibody kit, insoluble carrier particle to which anti-human hemoglobin monoclonal antibody is immobilized, and measurement reagent and measurement method using same
EP3421616A1 (de) * 2017-06-29 2019-01-02 Tata Consultancy Services Limited Verfahren und system zur überwachung der darmgesundheit eines individuums
CN107942043A (zh) * 2017-11-23 2018-04-20 北京林业大学 圈养林麝粪便性状的等级赋值及其在检测消化道疾病中的应用
KR102061191B1 (ko) * 2018-03-29 2019-12-31 주식회사 라디안큐바이오 다중 면역진단용 미세유체칩 및 이의 제작 방법
CN110836889B (zh) * 2018-08-16 2022-07-29 吴智良 粪便潜血检测装置及方法
TWI674408B (zh) * 2018-08-16 2019-10-11 準訊生醫股份有限公司 糞便潛血檢測裝置及方法
CN109212183B (zh) * 2018-09-08 2022-08-26 苏州承美生物科技有限公司 一步法粪便血红蛋白快速检测试剂盒
CN109212184B (zh) * 2018-09-08 2022-08-26 苏州承美生物科技有限公司 一步法钙卫蛋白快速检测试剂盒
CN113711042B (zh) * 2018-11-28 2024-09-10 2Pi-西格玛有限公司 具有受控共轭物和受控流动时间的横向流动测定
US11022578B2 (en) 2018-11-28 2021-06-01 2Pi-Sigma Corp. Lateral flow assay with controlled conjugate time and controlled flow time
US11307164B2 (en) 2018-11-28 2022-04-19 2Pi-Sigma Corp. Lateral flow assay with controlled conjugate time and controlled flow time
KR102253761B1 (ko) * 2018-12-28 2021-05-21 한국기초과학지원연구원 다중 분석 검출 키트
CN111487420A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 北京现代高达生物技术有限责任公司 一种人血红蛋白的胶体金试纸条及其制备方法和用途
CN116064815A (zh) * 2019-02-14 2023-05-05 博尔诚（北京）科技有限公司 一种食管癌、胃癌、肠癌、肝癌和/或胰腺癌患癌、癌前筛查组合物及其用途
CN109884316B (zh) * 2019-02-28 2020-03-10 广州春康生物科技有限公司 一种用于检测肿瘤m2型丙酮酸激酶的试剂盒及制备方法
CN118067993B (zh) * 2024-04-17 2024-07-05 弗雷米德生物医药技术（天津）有限公司 一种用于肠息肉检测的联检试剂盒及其制备方法、检测方法和应用

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US433734A (en) 1890-08-05 Device for carrying and affixing stamps
US4376110A (en) 1980-08-04 1983-03-08 Hybritech, Incorporated Immunometric assays using monoclonal antibodies
US4435504A (en) 1982-07-15 1984-03-06 Syva Company Immunochromatographic assay with support having bound "MIP" and second enzyme
US4703017A (en) 1984-02-14 1987-10-27 Becton Dickinson And Company Solid phase assay with visual readout
US4855240A (en) 1987-05-13 1989-08-08 Becton Dickinson And Company Solid phase assay employing capillary flow
US4954452A (en) 1987-07-09 1990-09-04 Abbott Laboratories Non-metal colloidal particle immunoassay
US5028535A (en) 1989-01-10 1991-07-02 Biosite Diagnostics, Inc. Threshold ligand-receptor assay
US5075078A (en) 1989-10-05 1991-12-24 Abbott Laboratories Self-performing immunochromatographic device
EP0560411A2 (de) * 1987-04-27 1993-09-15 Unilever N.V. Testgerät zur Durchführung von spezifischen Bindungsprüfungen
US5270163A (en) 1990-06-11 1993-12-14 University Research Corporation Methods for identifying nucleic acid ligands
US5654162A (en) 1982-03-09 1997-08-05 Bio-Metric Systems, Inc. Chemical analysis apparatus and method
EP0810436A1 (de) 1989-02-17 1997-12-03 Unilever Plc Festphase-analytische Vorrichtung
WO2001021826A2 (de) 1999-09-24 2001-03-29 Schebo Biotech Ag Nachweis des pyruvatkinase-isoenzyms im stuhl
WO2002050546A2 (de) 2000-12-19 2002-06-27 Schebo Biotech Ag Bestimmung des cytosolishce nadp-abhangige malat decarboxylase-isoenzymes
WO2003065003A2 (en) 2002-01-25 2003-08-07 University Of Pittsburgh Nuclear matrix protein alterations associated with colon cancer and colon metastasis to the liver, and uses thereof
WO2003069343A2 (de) 2002-02-14 2003-08-21 Schebo Biotech Aktiengesellschaft Verfahren zum nachweis der tumormarker: cea, ca19.9 oder ca72.4 im stuhl zur gastrointestinaler tumore
DE10205709A1 (de) 2002-02-12 2003-08-28 Schebo Biotech Ag Probenvorbereitungsvorrichtung und hierauf aufbauender Testgerätesatz
WO2005005991A1 (de) * 2003-07-09 2005-01-20 Medion Diagnostics Gmbh Vorrichtung und verfahren zur simultanen bestimmung von blutgruppenantigenen
US20060134804A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Fei Gao Devices and methods for analyte assays with built-in result reporting using recognizable symbols
WO2007071366A1 (en) 2005-12-21 2007-06-28 Roche Diagnostics Gmbh Method of assessing colorectal cancer by measuring hemoglobin and m2-pk in a stool sample
US9516207B2 (en) 2010-06-24 2016-12-06 Marc S. Lemchen Exam-cam robotic systems and methods

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4333734A (en) 1980-01-18 1982-06-08 Sloan-Kettering Institute For Cancer Research Diagnostic device for fecal occult blood and method of use
US5607863A (en) 1991-05-29 1997-03-04 Smithkline Diagnostics, Inc. Barrier-controlled assay device
US5559114A (en) 1994-12-16 1996-09-24 Exley; Ray W. Treatment of autoimmune disease using 2-amino purine derivatives
DE10043161A1 (de) * 2000-09-01 2002-03-14 Connex Ges Zur Optimierung Von Lösung zur Aufbereitung von Stuhlproben für diagnostische Zwecke
CN1233828C (zh) * 2003-08-13 2005-12-28 公安部第二研究所 抗人血红蛋白检测试剂条及其含有的单克隆抗体
US20080227208A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-18 Hsiao-Ching Yee Devices and Methods for Detection of Occult Blood
WO2009029550A2 (en) * 2007-08-24 2009-03-05 Singulex, Inc. Highly sensitive system and methods for analysis of prostate specific antigen (psa)
CN101226195B (zh) * 2008-02-03 2012-07-11 复旦大学附属肿瘤医院 一种检测肿瘤型m2丙酮酸激酶的试剂盒及其制备方法
CN201331527Y (zh) * 2008-04-30 2009-10-21 天津中新科炬生物制药有限公司 人类免疫缺陷病毒抗体和抗原联合快速检测试剂盒

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US433734A (en) 1890-08-05 Device for carrying and affixing stamps
US4376110A (en) 1980-08-04 1983-03-08 Hybritech, Incorporated Immunometric assays using monoclonal antibodies
US5654162A (en) 1982-03-09 1997-08-05 Bio-Metric Systems, Inc. Chemical analysis apparatus and method
US4435504A (en) 1982-07-15 1984-03-06 Syva Company Immunochromatographic assay with support having bound "MIP" and second enzyme
US4703017A (en) 1984-02-14 1987-10-27 Becton Dickinson And Company Solid phase assay with visual readout
US4703017C1 (en) 1984-02-14 2001-12-04 Becton Dickinson Co Solid phase assay with visual readout
EP0560411A2 (de) * 1987-04-27 1993-09-15 Unilever N.V. Testgerät zur Durchführung von spezifischen Bindungsprüfungen
US4855240A (en) 1987-05-13 1989-08-08 Becton Dickinson And Company Solid phase assay employing capillary flow
US4954452A (en) 1987-07-09 1990-09-04 Abbott Laboratories Non-metal colloidal particle immunoassay
US5028535A (en) 1989-01-10 1991-07-02 Biosite Diagnostics, Inc. Threshold ligand-receptor assay
EP0810436A1 (de) 1989-02-17 1997-12-03 Unilever Plc Festphase-analytische Vorrichtung
US5075078A (en) 1989-10-05 1991-12-24 Abbott Laboratories Self-performing immunochromatographic device
US5270163A (en) 1990-06-11 1993-12-14 University Research Corporation Methods for identifying nucleic acid ligands
WO2001021826A2 (de) 1999-09-24 2001-03-29 Schebo Biotech Ag Nachweis des pyruvatkinase-isoenzyms im stuhl
WO2002050546A2 (de) 2000-12-19 2002-06-27 Schebo Biotech Ag Bestimmung des cytosolishce nadp-abhangige malat decarboxylase-isoenzymes
WO2003065003A2 (en) 2002-01-25 2003-08-07 University Of Pittsburgh Nuclear matrix protein alterations associated with colon cancer and colon metastasis to the liver, and uses thereof
DE10205709A1 (de) 2002-02-12 2003-08-28 Schebo Biotech Ag Probenvorbereitungsvorrichtung und hierauf aufbauender Testgerätesatz
WO2003069343A2 (de) 2002-02-14 2003-08-21 Schebo Biotech Aktiengesellschaft Verfahren zum nachweis der tumormarker: cea, ca19.9 oder ca72.4 im stuhl zur gastrointestinaler tumore
WO2005005991A1 (de) * 2003-07-09 2005-01-20 Medion Diagnostics Gmbh Vorrichtung und verfahren zur simultanen bestimmung von blutgruppenantigenen
US20060134804A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Fei Gao Devices and methods for analyte assays with built-in result reporting using recognizable symbols
WO2007071366A1 (en) 2005-12-21 2007-06-28 Roche Diagnostics Gmbh Method of assessing colorectal cancer by measuring hemoglobin and m2-pk in a stool sample
US9516207B2 (en) 2010-06-24 2016-12-06 Marc S. Lemchen Exam-cam robotic systems and methods

Non-Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANTICANCER RESEARCH, vol. 19, 1999, pages 2785 - 2820
CAROLIN TONUS ET AL: "The faecal tumour M2-PK screening test for invasive & pre-invasive colorectal cancer: estimated specificity & results as a function of age for a study population of 4854 volunteers", JOURNAL OF ONCOLOGY, vol. 59, 1 January 2009 (2009-01-01), pages 32e - 37e, XP055090399 *
FAVENNE L. ET AL., ANN. BIOL. CLIN., vol. 50, 1992, pages 311 - 313
H. BRENNER; S. TAO, EUROPEAN JOURNAL OF CANCER, 2013
HERMANN BRENNER ET AL., INT. J. CANCER, 2010
J BLESSING ET AL: "Untersuchungsprogramm", 17 April 2012 (2012-04-17), pages 1 - 428, XP055090069, Retrieved from the Internet <URL:https://web.archive.org/web/20120417071105/http://www.labor-blessing.de/files/uvz/UVZ.pdf> [retrieved on 20131125] *
J BLESSING ET AL: "Verbesserte Darmkrebsvorsorge durch Stuhldiagnostik: M2-PK / Immunologischer Blutnachweis", 1 January 2004 (2004-01-01), pages 1, XP055090064, Retrieved from the Internet <URL:http://www.labor-blessing.de/files/pub/M2PK_2004_Stand0104.pdf> [retrieved on 20131125] *
KOEHLER; MILSTEIN, NATURE, vol. 256, 1995, pages 495 - 497
LEMAN ES ET AL., CANCER RES., vol. 67, no. 12, 2007, pages 5600 - 5605
LEMAN ES ET AL., CLINICAL CAN- CER RESEARCH, vol. 14, 2008, pages 1349 - 1354
LEMAN ES ET AL., CLINICAL CANCER RESEARCH, vol. 14, 2008, pages 1349 - 1354
SUMEDHA, CLIN. CHEM., vol. 45, 1999, pages 1628 - 1650
THO- MAS L.: "Labor und Diagnose, 5. Auflage,", 1998
TROJAN J ET AL: "A NEW IMMUNOLOGICAL TEST STRIP DEVICE FOR THE RAPID, QUALITATIVE DETECTION OF FAECAL OCCULT BLOOD", ZEITSCHRIFT FUER GASTROENTEROLOGIE, GEORG THIEME VERLAG, DE, vol. 40, no. 11, 1 November 2002 (2002-11-01), pages 921 - 924, XP008033051, ISSN: 0044-2771, DOI: 10.1055/S-2002-35415 *
UCHIDA K ET AL: "Immunochemical detection of human blood in feces", CLINICA CHIMICA ACTA, ELSEVIER BV, AMSTERDAM, NL, vol. 189, no. 3, 31 August 1990 (1990-08-31), pages 267 - 274, XP023396920, ISSN: 0009-8981, [retrieved on 19900831], DOI: 10.1016/0009-8981(90)90308-F *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021004564A2 (de) 2019-07-05 2021-01-14 Schebo Biotech Ag Vorrichtung zur auslesung eines test-kits zum nachweis von biomarkern

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012013888A1 (de) 2014-05-22
EP2870477A1 (de) 2015-05-13
CN104781669A (zh) 2015-07-15
ES2663952T3 (es) 2018-04-17
EP2870477B1 (de) 2017-12-27
KR102150912B1 (ko) 2020-09-02
US20150219658A1 (en) 2015-08-06
US9766243B2 (en) 2017-09-19
CN104781669B (zh) 2017-03-08
KR20150036388A (ko) 2015-04-07
DE112013003442A5 (de) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2870477B1 (de) Testkit (kombi-schnelltest) zum synchronen nachweis von biomarkern im stuhl zur erkennung pathologischer veränderungen im gastrointenstinaltrakt, insbesondere im darm
de Campos et al. Alternative matrices in forensic toxicology: A critical review
DE69427131T2 (de) Siebtest zur früherkennung von kolorektalen neoplasien
US20090246801A1 (en) Rapid test for glycated albumin in blood
DE69333334T2 (de) Verfahren zur vorhersage von frühgeburten
DE60033380T2 (de) Verfahren zur quantifizierung der zahl von leukozyten in einer blutprobe
DE60317931T2 (de) Cvd-assay
US20200393459A1 (en) Ceacam1 based point-of-care cancer diagnostic
DE69605294T2 (de) Schnelle assays zur bestimmung des organzustands basierend auf dem nachweis eines oder mehrerer isoenzyme von glutathion-s-transferase
DE212016000092U1 (de) Vorrichtungen zum Nachweis von Biomarkern
DE60219642T2 (de) Bestimung und quantifizierung von erythrocytenpopulation in proben
EP3752838B1 (de) Methode zur bestimmung der totalen histamin-abbaukapazität in biologischen proben
DE202012012084U1 (de) Testkit (Kombi-Schnelltest) zum synchronen Nachweis von Biomarkern im Stuhl zur Erkennung pathologischer Veränderungen im Gastrointestinaltrakt, insbesondere im Darm
EP1214447A2 (de) Nachweis des pyruvatkinase-isoenzyms im stuhl
EP1318402B1 (de) Verfahren zur Diagnose von Sepsis unter Bestimmung von CA 125
DE102016015060A1 (de) Verfahren zum Nachweis von Tumormarkern im Stuhl zur Erkennung gastrointestinaler Tumore
DE69931613T2 (de) Verfahren zum Zählen von Leukozyten und Leukozytenzähler
WO2018206772A1 (de) Verfahren und testbesteck zur quantitativen bestimmung von biomarkern in fäkalproben
WO2003069343A2 (de) Verfahren zum nachweis der tumormarker: cea, ca19.9 oder ca72.4 im stuhl zur gastrointestinaler tumore
DE10101792B4 (de) Verfahren zum Nachweis von Pankreaskarzinom oder chronischer Pankreatitis und Verwendung von Antikörpern
EP1360499B1 (de) Bestimmung des zytosolischen nadp-abhängigen malatdecarboxylase-isoenzyms
DE102018000815A1 (de) Verfahren zum Nachweis von Biomarkern im Stuhl zur Erkennung von Erkrankungen des Intestinaltraktes
DE102004038725B4 (de) Testsystem und Verfahren zur schnellen Bestimmung von Antigenen und/oder Antikörpern in biologischen Flüssigkeiten
WO2023150145A1 (en) Breast implant-associated anaplastic large cell lymphoma diagnostic test
DE60034525T2 (de) Bestimmung von Proteinen wie Immunglobuline E (IgE) in Nasensekreten

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13765281

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14413743

Country of ref document: US

Ref document number: 112013003442

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120130034425

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013765281

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157003048

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112013003442

Country of ref document: DE