Forscher entwickeln Sensorverfahren zur Speichelanalyse
Judith MeisterHoffnung für Epilepsie-Patienten: Ein neues Verfahren aus den USA könnte durch einen einfachen Speicheltest wichtige Anhaltspunkte für die optimale Medikamentierung liefern.
Wissenschaftler der Oregon State University haben ein Sensorsystem entwickelt, das per speichelbasiertem Selbsttest feststellen könnte, ob Epilepsie-Patienten die optimale Konzentration von Antiepileptika im Körper haben. Der Sensor generiert dabei Daten, die eine personalisierte Medikamentendosierung ermöglichen und so nicht nur das Risiko toxischer Nebenwirkungen durch zu hohe Dosen verhindern, sondern auch Anfälle durch zu niedrige Dosen.
Hoher Leidensdruck für Patienten
Epilepsie zeichnet sich durch Muskelkrämpfe, Zuckungen und Bewusstseinsverlust zusätzlich zu den Anfällen aus. Die negativen Auswirkungen auf die körperliche und geistige Gesundheit sind erheblich. Auch ist das Suizidrisiko der Betroffenen im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung erhöht.
Die Behandlung der Epilepsie ist sehr individuell, wobei Antikonvulsiva in vielen Fällen eine wichtige Rolle spielen. Die optimale Dosis kann jedoch von Fall zu Fall variieren. Das erläutert Lael Wentland, Erstautor der Studie, am Beispiel des häufig verschriebenen Carbamazepin (CBZ). Dieses zeige starke Wechselwirkungen sowohl mit anderen Antiepileptika als auch mit Antibiotika. Überdies variiere die Art und Weise, wie sich das Arzneimittel im Körper verteile, je nach Patienten sehr deutlich. Oberhalb eines sehr engen therapeutischen Bereichs sei es so giftig, dass es zu schlechter Muskelkontrolle, Desorientierung, Halluzinationen und sogar zu einem Koma führen kann.
Testkit für zu Hause
Das neu entwickelte System könnte Epilepsie-Patienten künftig dabei helfen, den Gehalt ihrer Medikamente unkompliziert und im Alleingang zu überwachen. Bislang sieht die Standardmethode einen Bluttest nebst Laborauswertung vor.
Die Wissenschaftler entwarfen ein transportables, auf Mikrofluidik basierendes System, das Carbamazepin „bei therapeutisch relevanten Konzentrationen von 2,5 μM bis 15 μM“ im Speichel nachweisen kann, ohne dass dieser zuvor einem langwierigen Vorbehandlungsprozess zu unterziehen ist. Der Begriff „Mikrofluidik“ bezeichnet dabei das Verhalten von Flüssigkeiten, die sich in mikroskopisch kleinen, mit Kanälen und Kammern ausgestatteten Geräten bewegen oder darin eingeschlossen sind.
Da Speichel leicht und nicht invasiv zugänglich sei, habe er ein enormes Potenzial für die Gesundheitsüberwachung, sagt auch Alain Fu, einer der Studienautoren. Jedoch sei das Verfahren alles andere als trivial, da Speichel eine sehr komplexe Zusammensetzung aufweise, die zu Signalstörungen führen könne. Der elektrochemische Nachweis des Medikaments bleibe daher eine Herausforderung.
Wentland, L., Cook, J.M., Minzlaff, J. et al. Field-use device for the electrochemical quantification of carbamazepine levels in a background of human saliva. J Appl Electrochem (2022). https://doi.org/10.1007/s10800-022-01785-9