Offizielles Organ der SULM Schweizerische Union für Labormedizin | Organe officiel de l’USML Union Suisse de Médecine de Laboratoire | www.sulm.ch | Nr. 3, Juni 2015
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Massenspektrometrie – Spectrométrie de masse Grosse Kraft aus kleinen Volumen Applications et futur de la spectrométrie de masse en médecine de laboratoire Therapeutic Drug Monitoring mittels LC-MS Vitamin D mit Massenspektrometrie – ein notwendiger Mehraufwand? Applications et perspectives de la métabolomique par LC-MS en milieu clinique News HbA1c im Praxislabor SULM-Tagung 2015: Was ist der Beitrag der Labordiagnostik im modernen Umfeld der Krebstherapie?
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Berner Kolloquien für Labormedizin labormedizinisches zentrum Dr Risch · Waldeggstrasse 37 · 3097 Liebefeld Die Kolloquien behandeln aktuelle Aspekte der praktischen Labormedizin. Ärzte, Laborleiter, BMA, Diagnostik-Industrie und Interessierte sind herzlich eingeladen. Dauer: 11.45 h - 13.00 h · Beantragte Credits: Fachgesellschaften FAMH, SGIM je 1 Credit
Programmübersicht 2. Semester 2015 26.05.
Problematische Medikationen bei Enzymopathien und Hämoglobinopathien Dr. sc. nat. Saskia Brunner · Abteilungsleiterin Erythrozytenfunktionsdiagnostik · Kantonsspital Aarau
09.06.
Addiction: un nouveau défi pour le laboratoire Nicolas Donzé · Biologiste-chef-adjoint, Toxicologue forensique SSML · Hôpital du Valais à Sion
23.06.
Direkte Alkoholkonsummarker Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Weinmann · Stv. Direktor · Institut für Rechtsmedizin der Universität Bern
30.06.
Drogen- und Medikamentenscreening mittels FlüssigkeitschromatographieMassenspektrometrie – Der Toxtyper in der forensischen und klinischen Toxikologie Jürgen Kempf M.Sc., Dipl.-Ing. (FH) · Institut für Rechtsmedizin, Forensische Toxikologie · Universitätsklinikum Freiburg
25.08.
Stellenwert der Suchtmittelanalytik in der Giftnotfallberatung Dr. med. Hugo Kupferschmidt, EMBA-HSG · Direktor Tox Info Suisse · Zürich
01.09.
Faut-il libéraliser les drogues? Le défi de www.unodc.org/ungass2016 Prof. Dr. med. Michel Kazatchkine, M.D. · United Nations, Secretary General Special Envoy for HIV / AIDS in Eastern Europe & Central Asia · Geneva
08.09.
Système de dépistage de médicaments et de substances d´abus en toxicologie clinique Dr Marc Fathi · Faculté des Sciences · Université de Genève
15.09.
Fallstricke beim immunologischen Drogenscreening Prof. Dr. sc. nat. Katharina Rentsch · Leiterin Labormedizin · Universitätsspital Basel
22.09.
Drogen-Metaboliten im Urin – Dauer der Nachweisbarkeit nach dem Konsum Dr. med. Pedro Medina Escobar · labormedizinisches zentrum Dr Risch · Liebefeld
13.10.
RUMA-Marker in der Drogenanalytik – die Alternative zur Sichtkontrolle bei der Urinabgabe Martina Fanzun, dipl. Chemikern FH, MSc Biotechnology · labormedizinisches zentrum Dr Risch · Schaan
03.11.
Immunchemische Untersuchungen in der forensischen Toxikologie Prof. Dr. rer. nat. Thomas Keller · Forensischer Toxikologe GTFCh · Institut für Gerichtsmedizin · Universität Salzburg
10.11.
Nachweis neuer psychoaktiver Substanzen mit LC-MS am Beispiel Miprocin Dr. Daniel Müller · Institut für Klinische Chemie · Universitätsspital Zürich
17.11.
Ergebnisse und Update der UNO-Bemühungen zur Drogenpolitik Prof. Dr. med. Thomas Zeltner · Em. Direktor Bundesamt für Gesundheit
24.11.
Psychoaktive Substanzen pflanzlichen Ursprungs Dr. rer. nat. Jochen Beyer · Fachbereichsleiter Forensische Toxikologie · Institut für Rechtsmedizin · Kantonsspital St. Gallen
01.12.
Präanalytik des Drogenscreenings: Erfahrungsbericht aus der Praxis Susanne Mächler · Leitende Biomedizinische Analytikerin HF · labormedizinisches zentrum Dr Risch · Brugg
Weitere Informationen sowie Anmeldemöglichkeit unter www.risch.ch/Veranstaltungen/ BernerKolloquium
Aarau · Bern · Biel · Brugg · Brunnen · Delémont · Liebefeld · Pregassona · Schaan · Schaffhausen · Solothurn · Zürich-Nord
www.risch.ch
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Massenspektrometrie Nicht einmal hundert Jahre alt ist das erste Massenspektrometer, das von Sir Joseph John Thomson entwickelt wurde. Mittlerweile wird das Verfahren zum Messen der Masse von Atomen oder Molekülen und in Bezug bringend zur Ladung auch in der Medizin zunehmend in der Routine, d.h. im klinischen Alltag, eingesetzt. Das Schöne dabei ist, dass verschiedenste Substanzen, menschliche, bakterielle, virale, fungale oder auch Medikamente und andere Substanzen aus einem recht kleinen Probenvolumen mit einer äusserst hohen Spezifität nachgewiesen werden können. Weil nun gleichzeitig mehrere Moleküle, z.B. im Rahmen der Metabolomic Abklärung, gemessen werden können, lässt sich endlich der so oft hochbeschworene Multiparameteransatz austesten und allenfalls künftig auch umsetzen. Weil der Körper ja oft mit mehreren Abwehrmechanismen auf einen Infekt, eine Krankheit oder eine Vergiftung reagiert, lassen sich Muster erkennen und die Redundanzen festhalten. Daneben aber können, wie z.B. in der Forensik oder Pharmazie, ganz gezielt einzelne Substanzen, resp. Moleküle hochspezifisch nachgewiesen werden. Es freut mich, dass es uns gelungen ist, mit dieser Ausgabe der pipette im Sinne eines «Who is Who in Mass Spectrometry» die Bandbreite der Anwendungen abzubilden. Sie lesen über Bestimmung von Vitamin D, dem therapeutischen Drug Monitoring, über geschichtliche Entwicklung
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der MS, zu aktuellen Anwendungen inkl. Metabolomic, schliesslich von Prof. Dr. Aebersold einen Ausblick in die Zukunft und von Christian Steuer über den Nutzen eines einzelnen Schlüsselmetaboliten des Eisenstoffwechsels. Das Verhältnis Masse zu Ladung in einer guten Analytik und mit einer guten Datenbank sagen (fast) alles. Prof. Dr. med. A. R. Huber, Chefredaktor «pipette»
Spectrométrie de masse Le premier spectromètre de masse (SM), développé par le physicien Sir Joseph John Thomson, n’a même pas cent ans. Désormais, le procédé est utilisé pour mesurer les masses atomiques ou moléculaires, et connaît une utilisation croissante dans le quotidien clinique pour la détermination des charges. L’avantage qu’il offre est la possibilité de mettre en évidence avec la plus haute spécificité les substances les plus différentes, qu’elles soient humaines, bactériennes, virales, fongiques, médicamenteuses ou autres, et ce à partir d’un volume d’échantillon très réduit. Etant donné que plusieurs molécules peuvent désormais être mesurées simultanément, par ex. dans le cadre de l’analyse métabolomique, il est enfin possible de tester l’approche multiparamétrique tant vantée et d’envisager de la mettre en œuvre à l’avenir. Sachant que le
corps réagit souvent aux infections, maladies ou intoxications avec plusieurs mécanismes de défense, il est possible d’identifier des modèles et de mettre en exergue les redondances. Néanmoins, on peut également mettre en évidence de manière tout à fait ciblée et très spécifique des substances ou molécules bien déterminées, comme c’est le cas en médecine légale ou en pharmacie. Je me réjouis que nous ayons réussi à représenter dans ce numéro de «pipette» l’éventail des utilisations de la SM, à la manière d’un «Qui est qui en spectrométrie de masse». Vous y trouverez des articles portant sur la détermination du taux de la vitamine D, le suivi thérapeutique pharmacologique, l’évolution historique de la spectrométrie de masse, ses applications actuelles (incluant la métabolomique) et, pour finir le Professeur Aebersold évoquera les perspectives d’avenir de la SM tandis que Christian Steuer parlera de l’avantage d’un métabolite clé particulier du métabolisme du fer. Lorsque le rapport masse/charge est déterminé dans le cadre d’une analyse de qualité s’appuyant sur une banque de données bien fournie, il peut (presque) tout révéler. Professeur A. R. Huber, rédacteur en chef de «pipette»
SULM – Schweizerische Union für Labormedizin | USML – Union Suisse de Médecine de Laboratoire Angeschlossene Fachgesellschaften:
BAG CSCQ FAMH FMH H+ KHM labmed
Bundesamt für Gesundheit – Abteilung KU Schweizerisches Zentrum für Qualitätskontrolle Die medizinischen Laboratorien der Schweiz Verbindung der Schweizer Ärztinnen und Ärzte Die Spitäler der Schweiz Kollegium für Hausarztmedizin Schweizerischer Berufsverband der Biomedizinischen Analytikerinnen und Analytiker MQ Verein für medizinische Qualitätskontrolle pharmaSuisse Schweizerischer Apothekerverband SGED/SSED Schweizerische Gesellschaft für Endokrinologie und Diabetologie Société Suisse d’Endocrinologie et de Diabétologie
SGKC/SSCC SGM SGMG SGRM SSAI/SGAI SGH/SSH SVA SVDI
Schweizerische Gesellschaft für Klinische Chemie Schweizerische Gesellschaft für Mikrobiologie Schweizerische Gesellschaft für Medizinische Genetik Schweizerische Gesellschaft für Rechtsmedizin Schweizerische Gesellschaft für Allergologie und Immunologie Schweizerische Gesellschaft für Hämatologie Schweizerischer Verband Medizinischer PraxisAssistentinnen Schweizerischer Verband der Diagnosticaund Diagnostica-Geräte-Industrie
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Prof. Dr. med. Andreas R. Huber Chefredaktor «pipette» Rédacteur en chef «pipette»
www.sulm.ch Vorschau:
SULM-Tagung 2015 «Krebs ist die zweithäufigste Todesursache. Vier von zehn Menschen erhalten in ihrem Leben eine Diagnose von Krebs.» Bundesamt für Statistik, Januar 2011
«Mit diagnostischen Methoden werden Krebszellen auf genetische Merkmale untersucht, um zu erkennen, warum bestimmte Behandlung ansprechen, oder eben nicht.» Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Klinische Krebsforschung, 3-2011
«Je genauer wir die Abläufe innerhalb von Krebszellen verstehen, desto gezielter können Medikamente entwickelt werden.»
Schweiz am Sonntag, April 2013
Herzlich willkommen zur 4. SULM-Tagung in Bern Save the Date: Donnerstag, 25. Juni 2015 13.15 bis 17.45 Uhr
Was ist der Beitrag der Labordiagnostik im modernen Umfeld der Krebstherapie? Programm
Dr. Martin Risch Präsident der SULM Anmeldung und Programm www.sulm.ch/sulm-tagung Ort Sorell Hotel Ador Laupenstrasse 15, 3001 Bern www.hotelador.ch Vom Bahnhofausgang West (Welle) 200 m Fussweg Fortbildungscredits angefragt Der SULM angeschlossene Gesellschaften BAG · CSCQ · FAMH · FMH · H+ · KHM / CMPR · labmed · MQ · IHESuisse · pharmasuisse · SGAI / SSAI · SGED / SSED · SGH / SSH · SGKC / SSCC · SGM / SSM · SGMG / SSGM · SGRM / SSML · SGZ / SSC · SVA · SVDI /ASID ·
Begrüssung und Moderation: Dr. Stephan Hill, Geschäftsführer der SULM Eröffnung der Tagung: Dr. Martin Risch, Präsident der Schweizerischen Union für Labormedizin Hilft oder schützt uns das Humanforschungsgesetz im modernen Umfeld der Krebstherapie?: Prof. em. Dr. Dr. h.c. mult. Otfried Höffe, Leiter der Forschungsstelle Politische Philosophie, Tübingen; Präsident der Nationalen Ethikkommission im Bereich Humanmedizin 13.40 Die Sicht des praktizierenden Arztes: Dr. med. Michele Zoppi, Onkologe und Hämatologe, Lindenhofspital, Bern (angefragt) 13.55 Was können die Labors heute leisten?: Prof. Dr. med. Wolfgang Korte, CEO und Chefarzt, Zentrum für Labormedizin St. Gallen 14.10 Führt der molekulare Ansatz in der Pathologie zum Durchbruch in der personalisierten Onkologie?: Prof. Dr. med. Joachim Diebold, Chefarzt des Pathologischen Instituts am Kantonsspital Luzern und Leiter des Zentralschweizer Krebsregisters 14.25 Der Nutzen von Biobanken für die moderne Krebstherapie: Prof. Dr. med. Martin Fiedler, Direktor des Universitätsinstituts für Klinische Chemie, Bern 14.40 Kaffeepause 15.10 Wohin entwickelt sich die Labordiagnostik in der Onkologie?: Vertreter der Laborindustrie: durch SVDI 15.25 Anforderungen der Pharmaindustrie an die Labordiagnostik: Thomas Cueni, Geschäftsführer Interpharma 15.40 Wieviel moderne Krebstherapie können wir uns leisten?: Prof. Dr. med. Thomas D. Szucs, European Center of Pharmaceutical Medicine, Basel. Präsident des Verwaltungsrats Helsana 15.55 Podiumsdiskussion mit den Referenten und dem Publikum 17.15 Fazit und Tagungsschluss: Dr. Stephan Hill Anschl. Apéro 13.15 13.20 13.25
Laborszene Schweiz Die SULM (Schweizerische Union für Labormedizin) ist Organisatorin der Tagung. Als Dachorganisation aller relevanten Fachgesellschaften mit labormedizinischer Tätigkeit thematisiert die SULM jährlich aktuelle Entwicklungen. Angesprochen sind Fachkräfte der Labormedizin, des Gesundheitswesens, Verwaltungsräte, Health-Ökonomen, Gesundheitsdirektionen und Politiker/innen.
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pipette, offizielles Publikationsorgan der SULM / Organe officiel de l’USML 11. Jahrgang, Nr. 3/2015, Erscheint 2015 6-mal, ISSN 1661-09
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Massenspektrometrie | Spectrométrie de masse
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Herausgeber / Editeur SULM – Schweizerische Union für Labormedizin c/o Prof. A. R. Huber Institut für Labormedizin Kantonsspital Aarau AG CH-5001 Aarau Tel. 062 838 53 02 Fax 062 838 53 99 andreas.huber@ksa.ch www.sulm.ch
Richtlinien für Autoren / Instructions pour les auteurs www.sulm.ch/pipette
Verlag / Editeur EMH Schweizerischer Ärzteverlag AG Farnsburgerstrasse 8 Postfach, 4132 Muttenz Tel. 061 467 85 55 Fax 061 467 85 56
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Redaktionskomitee / Comité de rédaction Prof. Dr. Andreas R. Huber Dr. Roman Fried Dr. Jeroen S. Goede Dr. Stephan Regenass PD Dr. Lorenz Risch PD Dr. Michel Rossier Marianne Schenk Dr. Véronique Viette
Herstellung / Production Schwabe AG Farnsburgerstrasse 8 Postfach, 4132 Muttenz Tel. 061 467 85 85 Fax 061 467 85 86 druckerei@schwabe.ch
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Redaktionsadresse / Adresse de la rédaction wortbild gmbh Gestaltung & Kommunikation Niklaus von Flüe-Strasse 41 4059 Basel Tel. 061 331 31 44 Fax 061 331 31 45 pipette@sulm.ch Titelbild © Frida Bünzli, www.fridabee.ch
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Inhalt · Sommaire
IMPRESSUM
Redaktion / Rédaction David Meyle (dm) Redaktor BR pipette@sulm.ch
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Inserate / Annonces wortbild gmbh Gestaltung & Kommunikation Niklaus von Flüe-Strasse 41 4059 Basel Tel. 061 331 31 44 Fax 061 331 31 45 pipette@wortbild.ch
Applications et futur de la spectrométrie de masse en médecine de laboratoire | Anwendungen und Zukunft der Massenspektrometrie in der Labormedizin Therapeutic Drug Monitoring mittels LC-MS | Suivi thérapeutique des médicaments réalisé au moyen de la LC-MS
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Place du couplage chromatographie liquide – spectrométrie de masse en toxicologie clinique | Platz der Flüssigchromatografie mit Massenspektrometrie-Kopplung in der klinischen Toxikologie Vitamin D mit Massenspektrometrie – ein notwendiger Mehraufwand? | La détermination du taux de vitamine D avec la spectrométrie de masse – une dépense supplémentaire justifiée?
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Applications et perspectives de la métabolomique par LC-MS en milieu clinique | Anwendung und Perspektiven der Metabolomik mittels LC-MS im klinischen Umfeld
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Targeted Proteomik | Protéomique ciblée – quantification et détermination sans anticorps de protéines
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LC-MS/MS in der klinischen (Peptid)-Analytik – Mehr als nur Buchstabensuppe
Abonnemente / Abonnements www.sulm.ch/pipette/abonnement abo@emh.ch Einzelpreis CHF 20.– Jahresabo CHF 80.–
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Auflage / Tirage 16 000 Exemplare
22 news
Nächste Ausgabe / Prochain numéro 26. August 2015
HbA1c im Praxislabor
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Für Sie gelesen: Präanalytische Fälle SULM-Tagung 2015: Was ist der Beitrag der Labordiagnostik im modernen Umfeld der Krebstherapie?
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www.sulm.ch/aktuell/agenda – Termine zu Kongressen, Tagungen und Versammlungen – Dates des congrès, conférences et réunions
p i p e t t e o n l i n e
www.sulm.ch/pipette – Lesen Sie die pipette online als E-Paper, im Browser oder auf dem Tablet-Computer. Alle Artikel können im pipette-Archiv als PDF heruntergeladen werden. – Lire la pipette en ligne comme e-paper, dans le navigateur ou sur l’ordinateur tablette. Tous les articles de la pipette peuvent être téléchargés en format PDF.
SULM – Schweizerische Union für Labormedizin | USML – Union Suisse de Médecine de Laboratoire Die «pipette – Swiss Laboratory Medicine» ist das offizielle Organ der SULM. Sie thematisiert regelmässig die aktuellen Entwicklungen der Labormedizin. Die «pipette» richtet sich u.a. an klinische Chemiker, Mikrobiologen, Genetiker, Hämatologen, Endokrinologen, Allergologen, Immunologen, biomedizinische Analytikerinnen, medizinische Praxisassistentinnen und Hausärzte. La «pipette – Swiss Laboratory Medicine» est la publication officielle de l’USML. Régulièrement les derniers développements en médecine de laboratoire y sont thématisés. La «pipette» s’adresse entre autres aux chimistes cliniques, microbiologistes, généticiens, hématologues, endocrinologues, allergologues, immunologues, analystes de biomédecine, assistants médicaux et médecins généralistes.
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Pierre-Alain Binz 1
Applications et futur de la spectrométrie de masse en médecine de laboratoire La spectrométrie de masse regroupe un ensemble d’outils dont l’importance ne fait que croître en médecine de laboratoire. Certaines méthodes y sont utilisées depuis plusieurs décennies. La technologie continue d’évoluer et offre aujourd’hui des perspectives d’application et d’automatisation très attrayantes. La spectrométrie de masse, technologie plus que centenaire, s’est imposée dans un grand nombre de domaines et applications tels que la recherche et le contrôle de qualité en chimie, pharmaceutique ou pétrochimie, le contrôle des denrées alimentaires, la lutte contre le dopage, l’authentification de pièces d’art, la parfumerie, l’aérospatiale, la défense militaire, la recherche en protéomique et métabolomique, etc. Son utilisation en médecine de laboratoire n’est pas récente et son importance ne fait que croître. De la chimie clinique à la microbiologie, de la pharmacologie clinique à la toxicologie, elle démontre des propriétés et caractéristiques uniques. Elle est choisie comme méthode de référence pour un nombre d’analytes et supplante dans ce sens certains immunoessais [1].
Mais qu’est-ce qu’un spectromètre de masse ? Un spectromètre de masse (MS) est un appareil de laboratoire qui permet de séparer des ions et mesurer leurs masses, plus précisément leurs rapports masse sur charge. En fonction de son architecture, il peut également fragmenter ces ions et analyser les fragments produits. Il peut travailler en mode ciblé (sélection d’un nombre limité d’analytes) ou screening (mesure de tous les analytes détectables de l’échantillon). Outre des systèmes d’introduction d’échantillon et de traitement de données, il est constitué d’une source d’ionisation, d’un analyseur et d’un détecteur. Pour faire face à la diversité des propriétés physico-chimiques des analytes, à la complexité des échantillons et aux besoins de types d’analyses demandées, les constructeurs ont développé une grande variété d’instruments à partir de ces éléments génériques. 1 Dr. Pierre-Alain Binz, Service de Biomédecine, CHUV, Lausanne
Un MS est souvent couplé à une technologie séparative de type chromatographie liquide ou gazeuse, ce qui permet de limiter la complexité de l’échantillon à analyser à un temps donné. L’étape de pré-traitement des échantillons (précipitation, de capture par affinité ou de trappage sur des sorbants) est importante pour limiter la complexité de la solution à soumettre à l’instrument et pour éliminer des composés interférents.
Quelles instrumentations pour la médecine de laboratoire ? Dans le domaine de la médecine de laboratoire, l’instrumentation MS est variée et est utilisée pour un nombre d’applications croissant. Ci-après nous allons décrire quelques exemples. Le couplage de la chromatographie en phase gazeuse à un spectromètre de masse (GC-MS) est une composition utilisée depuis plusieurs décennies pour l’identification et la quantification de nombreux analytes de polarité plutôt faible et susceptibles d’être vaporisés par chauffage sans décomposition. L’échantillon est vaporisé à haute température puis emporté à l’aide d’un gaz porteur sur une colonne de séparation également chauffée. Les analytes ainsi élués sont ionisés par impact d’électron (EI) qui les fragmentent de manière très reproductible. Les spectres de masse sont comparés à des bases de données de spectres de référence pour les buts d’identification. La quantification elle se base sur des mesures de rapport d’intensité de fragments spécifiques. Aujourd’hui, la GC-MS est couramment utilisée pour l’analyse de profils d’acides organiques, de stéroïdes ou de drogues d’abus. Le couplage de la chromatographie en phase liquide à un spectromètre de masse (LC-MS) est devenu une méthode de choix dans l’analyse de fluides biologiques. La LC permet de séparer un grand nombre de composés (métabolites, peptides, petites protéines), et de les
soumettre en ligne au MS. Les molécules sont ionisées de manière douce (electrospray, APCI). En fonction de la spécificité nécessaire, des analyseurs à basse (quadrupole, trappe linéaire ou 3D) ou haute résolution (TOF, Orbitrap) sont utilisés pour les mesures d’ions moléculaires. Les modes d’acquisition avec fragmentation sont classiquement utilisés pour de la quantification spécifique. Parmi eux, le mode SRM est très répandu. La Vitamine D, les immunosuppresseurs, les stéroïdes, les acylcarnitines, les médicaments, les acides aminés, les peptides sont des exemples d’analytes de la LCMS (voir aussi articles «La détermination du taux de vitamine D avec la spectrométrie de masse – une dépense supplémentaire justifiée?» et «Le suivi pharmacologique réalisé au moyen de la CL-SM» dans cette issue). L’analyse d’éléments traces par ICPMS. Les bilans nutritionnels, les suivis de «leakage» des prothèses, le suivi des patients brûlés ou certaines analyses toxicologiques demandent la quantification d’éléments traces tels que: Zn, Se, Cu, Co, Cr, Mg érythrocytaire, Al, Pb, Li, etc. L’outil de choix est l’ICP-MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry) [2]. Une torche à plasma chauffe les molécules en solution à des températures de 6000 – 10 000° C et les «désintègre» en ions atomiques. Cette méthode permet l’analyse simultanée de jusqu’à 70 éléments avec une grande sensibilité (de l’ordre du ppb). Typage microbien par MALDI-TOF. Cette méthode a amené une révolution dans le domaine de la microbiologie. Une colonie extraite d’une plaque de culture est déposée sur un puits d’une plaque métallique et additionnée d’une solution de matrice. Un pulse de laser de la source MALDI (Matrix-assisted Laser Desorption Ionisation) désorbe l’échantillon et ionise les molécules. Le domaine
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Anwendungen und Zukunft der Massenspektrometrie in der Labormedizin de masses disponible de l’analyseur TOF (Time-of-Flight) permet de mesurer une empreinte protéique spécifique de la souche. Le spectre de masse obtenu est comparé à ceux d’une banque de données de spectres de référence, ce qui permet d’identifier la souche ou l’espèce du micro-organisme analysé [3 –5].
Le futur de la MS dans le domaine de la médecine de laboratoire L’amélioration des performances, de la sensibilité, de la vitesse d’analyse et de la puissance de résolution permet d’envisager de nouvelles pistes d’utilisation. Il est intéressant dans ce sens de suivre les activités de l’ASMS (l’American association of mass spectrometry, www.asms. org) et celles de la MSACL (The Association for Mass Spectrometry: Applications to the Clinical Laboratory, www. msacl.org). La recherche clinique, tout comme la métabolomique et la protéomique apprécient la LC-MS à haute résolution (analyseurs de type TOF et Orbitrap). Un échantillon produit une «image» à 3 dimensions (temps de rétention, masse, intensité) constituant une empreinte spécifique à plusieurs centaines voire milliers de points. Des analyses statistiques comparatives entre populations d’échantillons génèrent des classifications et des «biomarqueurs potentiels» [6, 7] (Voir aussi article Bovet dans cette issue de Pipette). L’implémentation dans le laboratoire de diagnostique n’est pas immédiate [8]. Par contre, dans l’esprit du développement d’une médecine personnalisée, une telle cartographie est un pendant du séquençage génomique, à ceci prêt qu’elle représente une photographie à un moment donné et non un encodage statique.
Parmi les approches prospectives prometteuses, on peut citer les analyses en temps réel: par exemple l’analyse in vivo de tissus durant une intervention chirurgicale [9] par couplage d’électrochirurgie et de Rapid Evaporative Ionization Mass Spectrometry (REIMS). Le domaine de l’imagerie fait également des progrès. Les instruments utilisant des méthodes de désorption et ionisation de type MALDI, DESI, AMS ou SIMS permettent de générer des «images» dont les résolutions spatiales s’approchent de celles des coupes histologiques, avec un avantage de pouvoir représenter un grand nombre de molécules différentes sans marquage particulier [10, 11]. L’automatisation constitue un grand défi pour les fournisseurs d’instruments. De nature complexe et versatile, l’instrumentation MS se dirige vers une configuration de type automate, où robustesse et simplification d’utilisation priment. Les constructeurs de MS se rapprochent des fournisseurs de kits et de système de pipetages. L’étape suivante est le système autonome comparable à un automate classique de chimie ou d’immunoanalyse. Cette évolution attendue devrait apparaître sur le marché bientôt. On peut même rêver: attacher un module MS sur une grande chaîne analytique. Pour atteindre ce niveau d’intégration, où le MS devient un «simple détecteur» dans un système automatisé, il faut encore résoudre quelques questions d’ordre stratégique, technique et de modèle commercial. Rien n’est impossible, le laboratoire de demain se réjouit déjà de s’affranchir des difficultés du passé.
Die Massenspektrometrie ist ein Verfahren, dem auf zahlreichen Gebieten Bedeutung zukommt, darunter auch in der Labormedizin. Die verfügbaren Massenspektrometer (MS) unterscheiden sich in Aufbau, Funktionsprinzip und Leistung. Sie dienen der Identifizierung und Quantifizierung chemischer Verbindungen. Dabei werden Molekülionen getrennt und eventuell fragmentiert, daraufhin wird ihre Masse bestimmt. Massenspektrometrie wird häufig mit Flüssigchromatographie (LC) oder Gaschromatographie (GC) gekoppelt, wodurch eine weitere Auftrennung erfolgt und die Analyse der Probe im Gerät vereinfacht wird. In der Labormedizin sind die eingesetzten Gerätetypen und ihre Anwendungen vielfältig: So werden beispielsweise GC-MS und LC-MS zur Untersuchung unterschiedlicher Analyten eingesetzt, etwa von Aminosäuren, Steroiden, Drogen usw. Sie können ebenso gut für quantitative als auch für qualitative Bestimmungen, mit oder ohne Fragmentierung der Moleküle, verwendet werden. Die ICP-MS findet besonders zur Analyse von Spurenelementen Verwendung. Das MALDI-TOF-Verfahren ist eine bahnbrechende Methode zur Identifizierung von Mikroorganismen. Jüngste Entwicklungen eröffnen neue Möglichkeiten für bildgebende Verfahren und Unterstützung in Echtzeit bei chirurgischen Eingriffen. Die Technik wird für das Labor immer robuster und immer besser automatisierbar. LC
ESI, APCI, APPI, EI, MALDI
quadrupole
TOF
Méthodes de séparation couplées Sources d’ionisation
Orbitrap
Analyseurs MS avec/sans fragmentation Traitement de données: Spectres de masse, chromatogrammes, images, tableaux
En fonction des molécules à analyser et de la question posée, les constructeurs proposent une variété d’instrumentation, en combinant les éléments qui constituent un système MS.
Correspondance: Pierre-Alain.Binz@chuv.ch
Références Vous trouverez les références complètes en ligne sous: www.sulm.ch/f/pipette → Numéro actuel (n° 3-2015).
CDI is looking for a FAMH specialist to contribute to our laboratory catalogs uniformisation project. Desired qualifications are: -
GC
Good knowledge of the IUPAC and/or LOINC standards Interest in web-based data management Strong communication and relational skills Knowledge of French, German and English (Italian is a plus).
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NR. 3 | juni 2015
Katharina Rentsch 1
Therapeutic Drug Monitoring mittels LC-MS Die Flüssigchromatographie gekoppelt an die Massenspektrometrie ist heute die am häufigsten eingesetzte Analysenmethode zur Bestimmung von Medikamentenkonzentrationen in der Schweiz. Die Vor- und Nachteile und das Haupteinsatzgebiet sind im Folgenden dargestellt.
Die quantitative Bestimmung von Medikamentenkonzentrationen mit dem Ziel der Therapieoptimierung (TDM) wird bereits seit mehr als 30 Jahren durchgeführt und stellt bei einigen Medikamentenklassen eine der Grund voraussetzungen dar, dass die Therapie erfolgreich durchgeführt werden kann. Ganz am Anfang wurden diese Untersuchungen ausschliesslich mittels HPLC mit UV-Detektion beziehungsweise GC mit Flammen- oder NPD-Detektion durchgeführt. Mit der Entwicklung der automatisierten Immunoassays folgte dann der Schritt zur Automation für alle diejenigen Medikamente, bei denen eine hohe Zahl von Proben bestimmt werden musste. Als Mitte der 90er Jahre im letzten Jahrhundert die LC-MS-Technologie so weit fortgeschritten war, dass Benchtop-Geräte verfügbar waren, hat diese Technologie auch bei der Bestimmung von Medikamentenbestimmungen Einzug gehalten. Währenddem die GC schon seit längerer Zeit aus den Routinelaboratorien verschwunden ist, nimmt auch die Zahl der HPLCUV-Geräte ständig ab, die für diese Bestimmungen eingesetzt werden.
wenige Fragmente erzeugen, muss ein zweiter Fragmentierungsschritt in der Kollisionszelle eines Triple-stage-Quadrupol-Instrumentes (MS/MS) für die Quantifizierung herangezogen werden. Diese zusätzliche Fragmentierung wird als Übergang bezeichnet und folgendermassen dargestellt: m/z XX → m/z YY. Da es leider auch unter den Medikamenten isobare Verbindungen gibt, sollten wenn immer möglich nebst dem einen Übergang für die Quantifizierung zwei zusätzliche Übergänge für die Identifizierung der Sub stanz eingesetzt werden. In Abbildung 1 ist als Beispiel das Chromatogramm der Bestimmung von Lamotrigin dargestellt, in dem drei Übergänge dargestellt sind. Die LC-MS weist auch eine deutlich höhere Spezifität auf als die im Routinebetrieb eingesetzten Immunoassays. Diese können oft nur schwer zwischen Muttersubstanz und Metabolit unterscheiden, was für die LC-MS kein Problem darstellt. Ein zweiter wichtiger Vorteil der LCMS im Vergleich zur HPLC mit UVDetektion ist die Verwendung von deuterierten internen Standards. Plasmaoder Serumproben können aufgrund Was sind die Vorteile der LC-MS des hohen Proteingehaltes nicht direkt für das Therapeutic Drug in die HPLC injiziert werden und beMonitoring? nötigen immer mindestens einen ProDurch die Kopplung der Massenspek- benvorbereitungsschritt. Jeder Arbeitstrometrie an die HPLC kann im Ver- schritt bei der Probenvorbereitung und gleich zur UV-Detektion eine bessere der Analyse einer Probe ist mit einem Sensitivität und Spezifität bei der De- Fehler behaftet. Diese addieren sich tektion der einzelnen Substanzen er- und finden sich schlussendlich in der reicht werden. Da die Ionisierungsme- Impräzision eines einzelnen Resultathoden bei der LC-MS aber im Allge- tes. Es ist deshalb seit längerer Zeit meinen sehr «weich» sind und nur state-of-the-art, dass bei allen chromatographischen Methoden interne Standards zugegeben werden, die alle Feh1 Prof. Dr. sc.nat. Katharina Rentsch, Leiterin Labormedizin, Universitätsspital Basel ler des Analyten mitmachen. Für die
Berechnung des Resultates wird nicht die absolute Peakfläche des Analyten in der einzelnen Probe eingesetzt, sondern das Verhältnis der Peakflächen von Analyt zu internem Standard. Je ähnlicher das physiko-chemische Verhalten von Analyt und internem Standard sind, umso mehr Fehler können kompensiert werden. Deshalb stellen deuterierte Verbindungen im Allgemeinen ideale interne Standards dar, da sie sich nur im Molekulargewicht vom Analyten unterscheiden. Ein dritter wichtiger Vorteil der LCMS im Vergleich zur HPLC mit UVDetektion ist die Dauer der einzelnen Analyse. Aufgrund der hohen Spezifität der Methode können die Analysenzeiten sehr stark verkürzt werden und eine Bestimmung von mehreren Medikamenten in einem Analysenlauf ist meist sehr gut möglich. Dies ist in Abbildung 2 am Beispiel der Neuroleptika gezeigt. In dieser Methode werden 5 Medikamente und 2 Metabolite in einem Analysenlauf bestimmt.
Was sind die Nachteile der LC-MS für das Therapeutic Drug Monitoring? Obwohl die Bedienung und Wartung der LC-MS-Geräte immer einfacher werden, braucht es doch immer noch ein spezielles Know-how, um die Geräte in der Routine einsetzen zu können. Einige kommerzielle Anbieter bieten in der Zwischenzeit auch Kits für die LC-MS-Analytik an, allerdings unterscheiden sich LC-MS-Geräte verschiedener Hersteller viel stärker voneinander als HPLC-UV-Geräte, so dass auch bei diesen Kits Anpassungen ans eigene Gerät vorgenommen werden müssen. Wenn man die volle Flexibilität der Technologie ausnutzen möchte
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Suivi thérapeutique des médicaments réalisé au moyen de la LC-MS Les avantages de la LC-MS (chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse) pour le suivi thérapeutique des médicaments (TDM) sont une meilleure sensibilité et une spécificité accrues durant la détection de substances particulières. Par ailleurs, l’emploi de standards internes deutérés, présentant des propriétés chimiques et physiques identiques, permet de corriger les erreurs de façon optimale durant toutes les étapes analytiques. La durée réduite de chaque analyse constitue le troisième avantage. Parmi les inconvénients de la LC-MS, il faut citer d’une part la nécessité de posséder un savoirfaire spécifique, surtout du point de vue méthodologique, et d’autre part les frais d’acquisition élevés. La LC-MS est aujourd’hui utilisée pour le dosage des antidépresseurs, des antiépileptiques et des neuroleptiques, mais elle constitue également la méthode de choix pour la détermination des anti-infectieux, des cytostatiques et des sédatifs. Bien que le suivi thérapeutique des médicaments immunosuppresseurs par LC-MS soit très intéressant d’un point de vue analytique, le traitement en série d’un grand nombre d’échantillons constitue un défi.
kommt man nicht darum herum, die Methoden selbst zu entwickeln und die Parameter zu kombinieren, die im eigenen Labor gehäuft auftreten. Dies erfordert gute Kenntnisse der LC-MSTechnologie. Bei der Beschaffung eines LC-MS-Gerätes stösst man vor allem in öffentlichen Laboratorien immer häufiger auf grosse Schwierigkeiten. Die Geräte sind immer noch sehr teuer in der Anschaffung, und auch die Wartungsverträge sind teuer. Die Betriebskosten hingegen sind günstiger als bei der HPLC-UV, da die kürzeren Analysenzeiten zu einem tieferen Verbrauch von Lösungsmitteln führen. Durch die höheren Abrechnungskosten in der Eidg. Analysenliste werden die Gesamtkosten aber mit einem genügend hohen Probenvolumen kostendeckend durch die Auftraggeber abgedeckt.
zierungen für alle Medikamente häufig täglich angeboten werden. Für die Bestimmung der Antiinfektiva (mit Ausnahme der Aminoglykosid- und Glykopeptid-Antibiotika), der Zytostatika (mit Ausnahme von Methotrexat) und der Sedativa stellt die LC-MS die Methode der Wahl dar. Für die Quantifizierung der Immunsuppressiva werden heute immer noch meist Immunoassays eingesetzt, obwohl sämtliche Tests den Nachteil haben, dass Metaboliten teilweise mitbestimmt werden. Als mögliche Gründe dafür können einerseits die Komplexität der Vollblutmatrix mit höheren Anforderungen an die Probenvorbereitung und andererseits die rasche Verfügbarkeit der Resultate aufgeführt werden. Während ein ImmunoassayGerät in einem sehr kurzen Zeitintervall ein Resultat nach dem anderen produzieren kann, braucht die Für welche Medikamente wird die LC-MS doch auch bei sehr kurzen anaLC-MS heute eingesetzt? lytischen Laufzeiten ein paar Minuten. Prinzipiell könnten alle Medikamente Dies führt dazu, dass in den grossen mittels LC-MS quantifiziert werden. Transplantationszentren eine sehr gute Die Technik bietet sich vor allem für Absprache zwischen den Kliniken und die Medikamentenklassen an, bei de- dem Labor stattfinden muss, damit nen eine ganze Reihe chemisch ähn- nicht nur eine optimale Qualität der licher Verbindungen quantifiziert Analysenresultate, sondern auch eine werden müssen, so z.B. für die Anti- optimale Patientenversorgung sicherdepressiva, Neuroleptika und Antiepi- gestellt ist. leptika. Durch die Kombination von Korrespondenz: 5 bis 10 Arzneimitteln in einer analy- Katharina.Rentsch@usb.ch tischen Methode können die Quantifi-
a) RT: 0.00 - 10.00 100 50 0 100 50
Clozapin m/z 327 270
RT = 4.83 Min.
Desmethyl-Clozapin m/z 313 270
RT = 4.79 Min.
0 100 50
Quetiapin m/z 384 252
RT = 4.85 Min.
Haloperidol m/z 376 123
RT = 4.83 Min.
Risperidon m/z 411 191
RT = 4.58 Min.
9-OH-Risperidon m/z 427 207
RT = 4.49 Min.
Aripiprazol m/z 448 285
RT = 5.03 Min.
0 100 50 0 100 50 0 100 50 0 100 50 0 100 50 0 0.0
Olanzapin m/z 313 256 0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
RT = 4.35 Min. 3.5
4.0
4.5
5.0 Time (min)
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
8.5
9.0
9.5
b)
Relative Abundance
RT: 0.00 - 10.00 100 80 60 40
Clozapin-d4 m/z 331 272
RT = 4.83 Min.
Haloperidol-d4 m/z 380 169
RT = 4.82 Min.
Risperidon-d4 m/z 415 195
RT = 4.58 Min.
20
Relative Abundance
0 100 80 60 40 20
Relative Abundance
0 100 80 60 40 20
Relative Abundance
0 100 80 60 40
0 0.0
Abbildung 1: Chromatogramm eines Lamotrigin-Standards mit den drei verwendeten Übergängen.
RT = 4.37 Min.
Olanzapin-d8 m/z 321 261
20 0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0 Time (min)
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
Abbildung 2: Chromatogramme einer Methode zur Bestimmung verschiedener Neuroleptika (a) und der für die Quantifizierung eingesetzten internen Standards (b).
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Véronique Viette 1 , Marc Fathi 2
Place du couplage chromatographie liquide – spectrométrie de masse en toxicologie clinique La toxicologie clinique recherche des médicaments, des substances d’abus et des composés toxiques dans des échantillons de sang et d’urine en règle générale. Les méthodes doivent être sélectives, précises, sensibles, faciles à utiliser et si possible automatisées [1,2]. Grâce à sa sélectivité et sa sensibilité pour une vaste gamme de composés, la technologie LC-MS(/MS) est très attrayante pour l’identification de composés inconnus dans du matériel biologique.
Les méthodes LC-MS(/MS) Les méthodes LC-MS(/MS) se composent de quatre étapes: 1. préparation échantillon, 2. séparation chromatographique, 3. détection MS puis traitement, 4. et analyse des données. Chaque phase peut être plus ou moins automatisée.
Préparation échantillon
gueur de colonne, résolution et contrepression. Une stratégie très prometteuse est l’utilisation de la chromatographie liquide à ultra haute pression (UHPLC) [3,5,7,8].
Détection par spectrométrie de masse Le type d’applications couvertes par la LC-MS/MS est lié à la source d’ionisation utilisée alors que la sélectivité est en relation avec le type d’instrument. La toxicologie utilise souvent l’ionisation électrospray (ESI) et l’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI). Les sources APCI et ESI s’utilisent sur le même instrument et les sources les plus récentes permettent d’alterner entre les deux modes d’ionisation. Actuellement, le rapport bénéfices/désavantages de ces sources ne favorise pas leur utilisation. Il en est de même pour l’alternance entre ionisation mode positif et négatif. Etant donné que nonante pourcent des composés d’intérêt en toxicologie sont ionisées en mode positif, l’alternance de polarité est rarement employée.
Un traitement adéquat de l’échantillon pour minimiser les effets matrices [2] est important. L’approche «dilute and shoot» [3,4] est bien adaptée à l’urine. Alors que la précipitation des protéines (PP) [5], l’extraction liquide-liquide (LLE) [4 –7] ou l’extraction sur phase solide (SPE) [7–9] s’appliquent à différentes matrices (sang, urine ou contenu gastrique). L’association PP et SPE est la plus souvent choisie pour traiter les échantillons sanguins [10,11]. L’automatisation de la SPE facilite l’utilisation de la LC-MS(/MS) dans les laboratoires cliniques [10]. L’approche en ligne est une alternative faisant appel à la technique de commutation de colonnes [12] qui a l’avantage d’élimi- Les instruments ner les étapes d’évaporation/reconsti- Trois types principaux d’instruments tution requis pour la SPE hors ligne. Le prélèvement sanguin sur papier buvard simplifie et réduit la préparation échantillon [13,14].
sont utilisés, séparément ou en combinaison, en laboratoires cliniques: le quadrupole (Q), la trappe d’ions (IT) et l’instrument temps-de-vol (TOF). La configuration QqQLIT est un hybride de Q et IT [15,16]. Cette configuration a été adoptée avec succès pour des dépistages toxicologiques (GUS) et en mode dépistage multi-ciblé (MTS) [4,6,8]. La capacité des systèmes TOF à déterminer avec grande précision le rapport m/z d’un composé permet l’attribution d’une formule chimique unique basée sur les constituants atomiques. Ainsi des librairies spectrales peuvent être élaborées à partir de formules chimiques en l’absence de matériel de référence [17]. La combinaison UHPLC-TOF raccourcit les temps d’analyse tout en maintenant une résolution élevée [3]. Les méthodes ciblées suivent des réactions multiples (MRM): ions précurseurs → ions produits. Ceci permet une sélectivité élevée avec une haute sensibilité. De manière similaire avec les instruments IT, des étapes séquentielles sont répétées «n» fois en piégeant différents ions produits à chaque cycle. MSn cycles peuvent être réa-
Séparation chromatographique Pour obtenir une bonne performance chromatographique dans un temps minimum, différentes stratégies peuvent être utilisées en combinant débit, lon1 2
Dr Véronique Viette, Directrice Laboratoires ADMED, La Chaux-de-Fonds Dr Marc Fathi, faculté des Sciences, Université de Genève
Exemple de chromatogrammes de base obtenus en mode ionisation positif et négatif. Vous trouverez des illustrations complémentaires en ligne à l’adresse suivante: www.sulm.ch/d/pipette/pipette-archiv → Nr. 3/2015.
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lisés, en général «n» n’excède pas 2 [7,9,10] ou 3 [5] du fait d’une perte de signal. Dans chacune de ces méthodes, la détection est restreinte à une liste de composés définis dans la recherche initiale. Pour les applications GUS, chaque signal supérieur à un seuil prédéfini est pris en compte pour les étapes ultérieures. La capacité d’identification est alors limitée par le contenu de la librairie utilisée. Le système Orbitrap permet une détermination de masse très précise. Il offre une très haute résolution [18], son emploi en particulier en toxicologie forensique semble promis à un bel avenir [17].
Utilisation en laboratoire clinique
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Interprétation des résultats analytiques L’interprétation des résultats d’analyses toxicologiques est complexe. Elle doit tenir compte à la fois des méthodes et de leurs limites, et de multiples paramètres souvent associés chez un même patient. Ces éléments sont liés à l’intoxication ellemême et au patient, ils doivent être intégrés dans le contexte du diagnostic. Il s’agit d’une approche multidisciplinaire.
Conclusion et perspectives Le dépistage d’une grande variété de composés dans des matrices diverses est une tâche complexe mais, la LCMS peut répondre à de tels défis. La LC-MS et la GC-MS sont capables de caractériser de nombreux composés inconnus, l’association de ces méthodes semble la meilleure approche pour le dépistage d’inconnus [20]. Probablement que la MS haute résolution couplée à des spectres MS-MS sera de plus en plus utilisée pour les méthodes de dépistage de manière à améliorer l’exactitude des identifications. De plus, les performances des instruments MS vont évoluer dans le sens d’une augmentation de la sensibilité, de la sélectivité, de la vitesse de scannage et d’exactitude de masse. Ceci va favoriser la diffusion des instruments MS dans les laboratoires de toxicologie clinique. D’autre part, la haute sensibilité de la MS-MS déclenche un intérêt croissant pour des préparations échantillons alternatives telles que les prélèvements sanguins sur papier buvard [13].
L’utilisation de la LC-MS(/MS) est en augmentation en complément aux techniques GC-MS et LC-UV pour les méthodes de dépistage d’inconnus. L’identification par MS/MS semble plus sûre que la simple MS ou la LC-UV comme suggéré par K. Lynch [9,19]. Un problème majeur est le manque de librairies universelles en LC-MS(/MS) car elles sont dépendantes des instruments et donc très restrictives en comparaison des librairies GC-MS [20]. Des recommandations pour les analyses qualitatives toxicologiques ont été publiées sur la base d’investigations séquentielles (du dépistage à la confirmation). Chaque fois qu’un test immunologique est utilisé pour le dépistage d’inconnus, un test de confirmation ou d’identification sera nécessaire du fait de la spécificité limitée des immunodosages. La MS permet la détection et l’identification de composés avec Correspondance: une sélectivité et une sensibilité élevées Veronique.Viette@ne.ch pour une large gamme de composés.
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Platz der Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung in der klinischen Toxikologie In der klinischen Toxikologie betreffen systematische Nachweisuntersuchungen sowohl die Analyse einer äus serst grossen Zahl chemischer Substanzen als auch die Wirksamkeit der therapeutischen Betreuung des von der Intoxikation Betroffenen. Da die zu untersuchenden Verbindungen im Allgemeinen nicht bekannt sind, ist der erste Schritt eines toxikologischen Screenings die eindeutige Feststellung und Identifizierung der vorliegenden Schadstoffe. Zur Bewältigung dieser Aufgabe sind die Techniken der Flüssigchromatographie mit MassenspektrometrieKopplung und besonders die LC-MS/MS in den heutigen Toxikologie-Laboratorien unumgängliche Analysewerkzeuge.
Références 1 M. Vogeser, C. Seger, Clin.Biochem. 2008, 41,649. 2 P.J. Taylor, Ther.Drug Monit. 2005,27,689. 3 F. Badoud, E. Grata, L. Perrenoud, L. Avois, M. Saugy, S. Rudaz, J.L. Veuthey, J. Chromatogr. A 2009,1216,4423. 4 S. Dresen, N. Ferreirós, H. Gnann, R. Zimmermann, W. Weinmann, Anal. Bioanal. Chem. 2010,396,2425. 5 D.K. Wissenbach, M.R. Meyer, D. Remane, A.A. Weber, H.H. Maurer, Anal.Bioanal.Chem. 2011,400,79. 6 M. Gergov, P. Nokua, E. Vuori, I. Ojanperä, Forensic Sci.Int. 2009,186,36. 7 H.C. Liu, R.H. Liu, D.-L. Lin, H.-O. Ho, Rapid Commun.Mass Spectrom. 2010,24,75. 8 V. Viette, D. Guillarme, R. Mylonas, Y. Mauron, M. Fathi, S. Rudaz, D. Hochstrasser, J.L. Veuthey, Clin. Biochem. 2011,44,45. 9 R.D. Johnson, S.R. Botch, J. Anal.Toxicol. 2011,35,65. 10 S. Sturm, F. Hammann, J. Drewe, H.H. Maurer, A. Scholer, J. Chromatogr.B 2010,878,2726. 11 I. Marchi, S. Rudaz, Selman, J.L. Veuthey, J. Chromatogr.B 2007,845,244. 12 Y. Alnouti, K. Srinivasan, D. Waddell, H. Bi, O. Kavetskaia, A.I.Gusev, J. Chromatogr.A 2005,1080,99. 13 C. Hirtz, S. Lehmann, Ann. Biol. Clin. 2015,73,25. 14 L. Ambach, A. Hernández Redondo, S. König, W.Weinmann, Drug Test Anal. 2014,6(4),367. 15 G. Hopfgartner, E. Varesio, V. Tschappat, C. Grivet, E. Bourgogne, L.A. Leuthold, J. Mass Spectrom. 2004,72,3653. 16 S. Smith, C. Giesker, R. Reimschuessel, C.S. Decker, M.C. Carson, J. Chromatogr. A 2009,1216,8224. 17 A.H. Wu, R. Gerona, P. Armenian, D. French, M. Petrie, K.L. Lynch, Clin. Toxicol. (Phila) 2012,50(8),733. 18 J.L. Habib Jiwan, P. Wallemacq, M.F. Hérent, Clin.Biochem. 2011,44,136. 19 K.L. Lynch, A.R. Breaud, H. Vandenberghe, A.H.B. Wu, W. Clark, Clin.Chim.Acta 2010,411,1474. 20 H.H.Maurer, Ther Drug Monit. 2012, 34, 561.
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Christoph Seger 1
Vitamin D mit Massenspektrometrie – ein notwendiger Mehraufwand? Die Analyse von 25-OH Vitamin D mit der LC-MS/MS-Technik stellt im Vergleich zu automatisierten Ligandenbindungs-Assays einen erheblichen technologischen Mehraufwand an das klinische Labor. Die Vorteile dieser Technologie überwiegen aber ihre Nachteile; speziell in Zentren der tertiären Versorgung ist ihr Einsatz in der Routine oder zumindest die Bereithaltung für die zeitnahe Überprüfung von Ligandenbindungsassay-Ergebnissen unerlässlich.
Seit jeher ist die Laboratoriumsmedizin durch den Wunsch nach Innovation geprägt. Mögliche neue diagnostische Marker sind ebenso Handlungsziel wie neueste technologische Entwicklungen, welche eine verbesserte Analytik und damit einen vielschichtigen Mehrwert für Labor und Zuweiser versprechen. In diesem Sinne stellt die moderne Analytik von Vitamin-D-Metaboliten – allen voran 25-Hydroxy-Vitamin-D (25OHD) – ein hervorragendes Fallbeispiel im medizinischen Labor dar, welches in den nächsten Absätzen beleuchtet werden soll [1]. Im Zentrum der Betrachtung wird die Rolle der Massenspektrometrie stehen – eine Technologie, welche sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten in diesem Umfeld gut etabliert hat [2]. In den letzten Jahren hat eine grosse Zahl von retrospektiven Datenauswertungen den Anschein erweckt, als ob das Absinken des 25OHD Plasma-Spiegels weit unter den Referenzbereich (Vitamin-D-Mangel) [3] nicht nur mit einer Vielzahl von Erkrankungen (z.B. aus dem Kreis der kardiovaskulären Erkrankungen, der Autoimmun-Erkrankungen, des Diabetes, diverse Krebserkrankungen) assoziiert sei, sondern diese auch kausal bedinge. Es ist ein Kreis von Behauptungen, deren Verifikation in der Fachwelt bis dato umstritten bleibt und in diversen MetaAnalysen nicht oder nur unzureichend bestätigt werden konnte [4 –11]. Einzig die Rolle von 25OHD als Marker für die Knochengesundheit ist ausreichend verifiziert [12] . Der oftmals genutzte Begriff 25OHD steht dabei für drei Analyten: 25-Hydroxy-Vitamin D3 (25OHD3, Derivat des Cholecalciferols), 25-Hyd1 Priv. Doz. Dr. rer. nat. Christoph Seger, Zentral institut für med. u. chem. Labordiagnostik, Uni versitätskliniken Landeskrankenhaus Innsbruck
roxy-Vitamin-D2 (25OHD2, Derivat des Ergosterols) und 3-epi-25-Hydroxy-Vitamin D3 (3-epi-25OHD3), einem Cholecalciferol-Derivat des frühkindlichen Lebens. Alle drei Metabolite stellen für die Analytik von «Gesamt-25OHD» Herausforderungen und Limitationen dar. Im Zusammenhang mit der Knochengesundheit darf auf keinen Fall unerwähnt bleiben, dass grosse Teile der Bevölkerung in den gemässigten Breiten die avisierten Zielspiegel (75–100 nmol/l für die optimale Knochengesundheit bzw. 50 nmol/l für die Prävention von Osteomalazie / Rachitis [13–15]) selbst im Sommer nicht erreicht [16 –18]. In dieser Situation – weiterführende Studien sind dringend erforderlich, um die oben genannten Behauptungen einer Verifikation zu unterziehen – ist es unabdingbar, möglichst richtige und genaue Messeinrichtungen zur Verfügung zu halten.
Messplattformen Auf Grund der oben genannten Assoziationsstudien ist es in den vergangenen Jahren zu einem erheblichen Anstieg des 25OHD-Auftragsvolumens gekommen; Steigerungsraten von mehreren hundert Prozent in relativ kurzen Zeitspannen waren zu beobachten. Es ist nicht verwunderlich, dass diese veränderte Auftragslage die IVD-Industrie vor ungewöhnliche Probleme gestellt hat. Einerseits mussten in kurzer Zeit neue Liganden-Bindungs-Assays (LBAs) etabliert werden, andererseits hat der unerwartet hohe Reagenzienverbrauch zu ungewohnt raschem Turn over von Antikörper-Chargen geführt. Mittlerweile sind fast nur noch automatisierte LBA-Testsysteme in Verwendung; als Bindungspartner für 25OHD dient entweder ein Antikörper oder das Vitamin-D-Binding-Protein
(VDPB). Parallel zu dieser Entwicklung kam es im Bereich der chromatographischen Analytik (HPLC) zu einer Intensivierung der Bemühungen, valide HPLC-MS/MS (HPLC-Tandem-Massenspektrometrie Kopplung) Messplattformen zu etablieren. Dies hat zu einer regen Publikationstätigkeit geführt, eine Vielzahl von individuellen, nur lokal definierten Messplattformen, wurde etabliert [19]. Nach einigen Jahren kam es in der Folge zur Etablierung von IVDCE-zertifizierten HPLC-MS/MS Assays.
Vor- und Nachteile der Ligandenbindungsassays Die Automatisierbarkeit von LBAs inklusive der Möglichkeit aus Primärröhrchen arbeiten zu können, macht diese scheinbar unverzichtbar für Hochdurchsatz-Routine-Laboratorien. Ringversuchs-Ergebnisse (z.B. DEQAS Ringversuch www.deqas.org) und Herstellerangaben zeigen, dass die Präzision derartiger Assays gut ist. Die Unrichtigkeit der Messungen zu Zielwerten (Methoden-Bias) hingegen ist in Hinsicht auf die Zielvorgaben für den – aus der biologischen Variabilität ableitbaren gewünschten Gesamtfehler – der Messung mitunter problematisch [20]. LBAs weisen eine Reihe von generellen Nachteilen auf, die es in ihrer Anwendung zu beachten gilt. Während bei extraktiven Verfahren die 25OHDFreisetzung aus der Proteinbindung durch eine Fällungsreaktion bewerkstelligt wird (z.B. «Extraktions-EIA») [21], muss in automatisierten 25OHD-Assays diese Freisetzung in situ durch Verdrängungsreaktionen bewerkstelligt werden. Es konnte gezeigt werden, dass dieser analytische Ansatz bei Patienten-Subpopulationen mit veränderten Bindeprotein-Spiegeln (z.B. bei eingeschränkter Nierenfunktion) oder bei unterschiedli-
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cher Bindungsstärke zu falsch niedrigen 25OHD-Spiegeln führen kann [22,23]. Für die longitudinale Stabilität von Ligandenbindungsassays konnte im Rahmen der NHANES-Studie bereits vor mehreren Jahren gezeigt werden, dass inkonsistente Antikörper-Chargen zu Unrichtigkeiten führen können, die die biologische Variabilität überdecken können [24]. Das dritte zentrale Problem der Ligandenbindungsassays ist Möglichkeit der «Kreuzreaktivität», d.h. der diagnostische Antikörper reagiert nicht nur mit dem Ziel-Analyten, sondern auch mit anderen Stoffen, z.B. Abbauprodukten des Analyten. Es kommt daher – von der individuellen Verstoffwechselung abhängig – zu möglicherweise überhöhten Ergebnissen [25]. Eine besondere Stellung nimmt hier 24,25-Di-OH-Vitamin D3 ein, da dieser Katabolit in der Regel quantitativ (d.h. Kreuzreaktivität 100 % oder höher!) miterfasst wird [26, 27]. Eine weitere Besonderheit von LBAs stellt da generelle Unvermögen dar, zwischen 25OHD3 und 25OHD2 zu unterscheiden, d.h. üblicherweise wird seitens der Hersteller angegeben, dass Gesamt-25OHD bestimmt wird. Dies ist nur eingeschränkt richtig, da Studien mit Nativ-Proben klar gezeigt haben, dass LBAs teilweise einen von 100 % deutlich nach unten abweichenden Anteil von 25OHD2 der Quantifikation zuführen können [28, 29]. Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass bei LBAs diese unterschiedlichsten Fehlertypen zu mitunter gravierenden Ergebnisabweichungen zur HPLC-MS/MS führen [30 –32], welche – trotz ihrer eigenen methodischen Limitationen – gerne als analytischer Goldstandard in diesem Arbeitsgebiet angesehen wird.
Vor- und Nachteile der HPLC-MS/MS Da Protein-Fällungen in der HPLC-MS/ MS die Standard-Probenvorbereitung darstellen, ist oben genannte Abhängigkeit von Bindeprotein-Konzentrationen nicht zu befürchten. Auch kann es zu keiner Inkonsistenz biologischer Reagenzien (z.B. Antikörper) kommen; daher scheiden diese Fehlerquellen aus. Dies bedeutet aber nicht, dass LC-MSund LC-UV-basierte 25OHD-Assays ohne weiteres richtig messen [33]. Ganz im Gegenteil, die Massenspektrometrie kennt eine Reihe von groben Fehler-
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möglichkeiten, die nur durch adäquates Methoden-Design und stringente Überwachung in der Routine vermieden werden können [34]. In erster Linie ist hier der «Matrix-Effekt» zu nennen, ein hoch dynamischer Prozess im Rahmen der Analyt-Ionisierung. Residuale Matrixbestandteile die mit den Zielanalyten gleichzeitig die HPLC verlassen, können im Interface zur MS/MS, der «IonenQuelle» zur Signal-Unterdrückung oder (seltener) -Verstärkung führen. Kann dieser Effekt nicht durch die Mitführung geeigneter interner Standards (üblicherweise stabil-isotopen markierte Analyten) ausgeglichen werden, kann es zu grob falschen Ergebnissen kommen. Die zweite Limitation der MS/MS-Detektion liegt in der intrinsischen Unmöglichkeit, gleich schwere (isobare) Moleküle in der MS/MS zu trennen. Wird im Rahmen der Methodenentwicklung das mögliche Auftreten eines isobaren Moleküls nicht berücksichtigt oder zu spät entdeckt, kommt es zur Spiegelüberschätzung. Während in der 25OHD-Analytik Matrixeffekte in der Routine bei gut validierten Testsystemen nur noch in Ausnahmefällen auftreten sollten, sind isobare Interferenzen ubiquitär. Kann das im frühkindlichen Organismus auftretende 3-epi-25OHD3 nicht in der HPLC von 25OHD3 abgetrennt werden, führt dies in diesem Kollektiv zu einer mitunter gravierenden Spiegelüberschätzung [35, 36], deren Bedeutung aber bei Erwachsen und Kindern ab dem 3. Lebensjahr nicht gegeben ist [37]. Ein weiteres Problem stellt die Heterogenität der im Feld befindlichen HPLCMS/MS Installationen und das damit verbundene potentielle Problem mangelnder Assay-Vergleichbarkeit im Ringversuch und in der Routine dar. Ein entscheidender Schritt weg von dieser unbefriedigenden Situation war die Erkenntnis, dass ein beachtlicher Fehleranteil in der Verwendung selbst hergestellter und nicht auf Referenzmaterialien rückzuführender Kalibratoren geschuldet war [38]. Konsequenterweise wurde daher in den letzen Jahren durch das NIH (National Institute of Health, USA) eine Initiative zur Etablierung von Referenzmethoden, Referenzmaterialien und Referenzlaboratorien gegründet (Vitamin D Standardization Program, VDSP) [39, 40], das zur Etablierung der oben genannten analy-
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La détermination du taux de vitamine D avec la spectrométrie de masse – une dépense supplémentaire justifiée? Par rapport aux analyses automatisées des liaisons de ligands, l’analyse de la vitamine D 25 (OH) au moyen de la technique de la LC-MS/MS impose, en matière d’équipement technologique, une dépense supplémentaire importante au laboratoire clinique. Pourtant, les avantages de cette technologie dépassent ses inconvénients et leur intégration dans le quotidien des centres de soins tertiaires, en particulier, est indispensable. L’analytique moderne des métabolites de la vitamine D – surtout de 25-hydroxyvitamine-D (25 OH-D) – en apporte une excellente illustration pour le laboratoire médical. La spectrométrie de masse, une technologie qui s’est bien implantée dans ce domaine au cours des deux dernières décennies, occupe un rôle central. Les connaissances acquises en matière de conception de méthodes, d’analyse des sources d’erreurs et de traçabilité analytique servent de modèle pour l’établissement futur d’une analytique fiable en endocrinologie. S’agissant de 25 OH-D, il faut s’attendre à ce que se manifestent de plus en plus de preuves de l’échec des analyses des liaisons de ligands dans la détermination individuelle du taux de vitamine D. tischen Instrumente geführt hat. Mittlerweile sind daher 25OHD-Messungen in der klinischen Routine als rückführbar (traceable) im Sinne metrologischen Denkens zu bezeichnen [41].
Ausblick Die lange und intensive Beschäftigung der Klinischen Chemie mit der 25OHDAnalytik ist ein Meilenstein im Verständnis für die Rolle der HPLC-MS/MS in der endokrinologischen Forschung und Routine. Die erarbeiteten Erkenntnisse in Methodendesign, Fehlerquellenanalyse und analytischer Rückführbarkeit sind beispielgebend für die zukünftige Etablierung zuverlässiger endokrinologischer Analytik; sie gehen weit über den Wunsch, 25OHD-Spiegel korrekt zu erfassen, hinaus. Bei 25OHD darf erwartet werden, dass immer mehr Evidenz für das Versagen von LBAs bei der individuellen Beurteilung der Vitamin-D-Versorgung zu Tage treten wird. Die HPLC-MS/ MS wird – die notwendige Automatisierung vorausgesetzt, immer mehr in die Routinemessung von 25OHD vordringen und LBAs verdrängen. Korrespondenz: Christoph.Seger@uki.at & seger_lab@gmx.at Referenzen Sie finden die vollständigen Referenzen online unter: www.sulm.ch/d/pipette → Aktuelle Ausgabe (Nr. 3-2015).
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Cédric Bovet 1
Applications et perspectives de la méta bolomique par LC-MS en milieu clinique Le but principal de la métabolomique est de caractériser les molécules de basse masse (généralement comprises entre 50 –1000 g/mol) contenues dans des échantillons biologiques tels que l’urine, le sang ou les tissus. Leur détection par chromatographie liquide à ultra haute performance couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS) est en train de révolutionner les applications en milieu clinique.
Ces molécules, appelées métabolites, sont les produits de nombreuses réactions biochimiques se produisant dans un organisme vivant. La mesure du profil métabolique d’un organisme à différentes périodes reflète les changements endogènes ou exogènes et permet ainsi de caractériser des mécanismes pathologiques ou thérapeutiques. Une telle information n’est pas rendue accessible par les autres membres de la grande famille «-omique» (génomique, transcriptomique et protéomique), l’expression de leurs produits (gènes, ARNm et protéines respectivement) ne se traduisant pas forcément par une activité. Dans un laboratoire de chimie clinique comme celui de l’Hôpital Universitaire de Berne, des dizaines de métabolites sont mesurés quotidiennement. En se basant sur un premier examen du patient, le médecin sélectionne dans le catalogue d’analyses du laboratoire les différents tests à effectuer. Les résultats obtenus guident ensuite le médecin pour un choix de thérapie adéquate. Généralement, un nombre limité de métabolites est accessible par ces analyses, ce qui donne une information restreinte sur les diverses réactions métaboliques d’un organisme. Pour obtenir une vision globale, une gamme de métabolites aussi large que possible devrait être simultanément mesurée. Une des voies stratégiques se profilant en milieu clinique est l’utilisation de la LC-MS (en référence au terme anglais «liquid chromatography coupled to mass spectrometry»).
1 Dr. Cédric Bovet, Universitätsinstitut für Klinische Chemie, Inselspital Bern
Principe de la LC-MS Le principe général de la LC-MS, que ce soit en métabolomique ou dans un autre domaine d’analyse, est toujours le même: les molécules d’intérêt sont extraites de l’échantillon, séparées par LC, ionisées puis analysées par le spectromètre de masse. Actuellement, la grande majorité des applications LC-MS utilise l’ionisation ESI (en référence au terme anglais «electrospray ionisation»), une ionisation compatible avec la chromatographie liquide et permettant de mesurer la masse monoisotopique d’une molécule par spectrométrie de masse. Pour gagner de l’information structurelle, les molécules peuvent parallèlement être fragmentées et la masse des fragments mesurée. En utilisant les quatre dimensions de sélectivités de la LC-MS (temps de rétention chromatographique, masse monoisotopique de la molécule et de ses fragments, abondance isotopique), il est possible de détecter et quantifier un grand nombre de métabolites en parallèle. L’introduction il y a une dizaine d’années de la chromatographie liquide à ultra haute performance a permis de diminuer drastiquement le temps d’analyse par échantillon (généralement moins de 5 minutes) ce qui a encore augmenté l’intérêt des milieux cliniques pour cette technologie.
LC-MS en milieu clinique: une réalité Les instruments LC-MS sont chers et leur utilisation requiert une expertise scientifique pointue, deux obstacles majeurs pour son application en milieu clinique. Conscient de ces limitations et du potentiel de cette technologie, le Laboratoire Central d’Analyses
Médicales de l’Hôpital Universitaire de Berne a ouvert en 2014 un centre de compétences en LC-MS. Fonc tionnant comme un service de support scientifique, les cliniciens peuvent contacter l’équipe de scientifiques qui les conseillera et développera une méthode appropriée à leurs applications sur les instruments à disposition. Parallèlement à ce service de recherche et de développement, des analyses de routine s’effectuent quotidiennement sur un parc d’instruments identiques. Cette synergie recherche-routine permet un transfert efficace de nouvelles méthodes bénéficiant directement aux patients.
Stratégies LC-MS en métabolomique Le Laboratoire Central d’Analyses Médicales offre deux stratégies principales aux cliniciens: le profilage métabolique non ciblé (Figure 1) et la quantification de métabolites par LC-MS (Figure 2). Le profilage métabolique non ciblé permet de caractériser l’état métabolique global d’un échantillon biologique et d’identifier les différences entre des groupes distincts, comme entre des patients sains et malades. Ces expériences sont effectuées avec un spectromètre de masse à haute résolution mesurant la masse monoisotopique des métabolites avec précision. Les résultats obtenus par cette approche permettent de quantifier de manière relative les métabolites ou les chemins métaboliques. En revanche, lorsqu’un clinicien souhaite obtenir une concentration absolue de métabolites connus dans des échantillons biologiques, une méthode quantitative LC-MS est spécifiquement développée avec un spectromètre de masse de
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type triple quadrupole. Ces méthodes quantitatives sont optimisées de telle sorte à analyser le plus grand nombre d’échantillons en un temps minimum. Par rapport au profilage métabolique non ciblé, elles permettent de détecter les métabolites avec une plus grande sensibilité.
Perspectives cliniques À l’heure actuelle, la LC-MS en milieu clinique permet de diagnostiquer
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de nombreuses pathologies qui étaient difficilement accessibles avec des technologies d’analyses conventionnelles. Le dépistage des erreurs innées du métabolisme (profil des acylcarnitines) ou encore l’analyse de la malabsorption des acides biliaires (quantification du précurseur 7α-hydroxy-4-cholestén-3one) sont de tels exemples. La capacité de la LC-MS à détecter et quantifier une large variété de métabolites, sa sensibilité de détection (pouvant at-
Figure 1: Principe du profilage métabolique non ciblé par LC-MS. Les métabolites de groupes distincts sont extraits des échantillons et analysés par LC-MS. L’analyse statistique des données isole les métabolites différenciant les groupes. Finalement, les métabolites sont identifiés en comparant leurs propriétés LC-MS à celles de bases de données.
Anwendung und Perspektiven der Metabolomik mittels LC-MS im klinischen Umfeld Die Messung des metabolischen Profils eines Organismus zu verschiedenen Zeitpunkten spiegelt endogene oder exogene Veränderungen wieder und ermöglicht so die Beschreibung von pathologischen oder therapeutischen Mechanismen. Um sich ein genaueres Bild des metabolischen Profils machen zu können, müssen möglichst viele Metaboliten gleichzeitig quantifiziert werden können. Dabei eröffnet die Flüssigchromatografie gekoppelt mit Massenspektrometrie (LC-MS) im klinischen Umfeld neue Wege für derartige Charakterisierungen. Im Wissen um das enorme Potenzial dieser Technik hat das Zentrum für Labormedizin des Universitätsspitals Bern 2014 ein Kompetenzzentrum für LC-MS gegründet. Ein Team von Wissenschaftlern steht den Klinikern zur Seite, um sie fachkundig zu beraten und neue LC-MS-Verfahren zu entwickeln, welche zur Beantwortung ihrer Fragestellungen geeignet sind. Ähnliche Instrumente werden auch für die Routineanalytik verwendet, sodass ein effektiver Transfer der neuen im Zentrum entwickelten Methoden möglich ist.
teindre les picogrammes par millilitre) et son automatisation la rendent de plus en plus attrayantes pour son utilisation en milieu clinique. L’expertise pratique et scientifique requises pour ce genre d’analyses reste le principal désavantage de cette technique. Tant en routine qu’en recherche, l’équipe de laborants et de scientifiques doit posséder une connaissance de pointe dans le domaine. Les différents laboratoires cliniques utilisant la LC-MS démontrent que cette limitation est surmontable et promettent à l’analyse clinique de nouvelles perspectives de développement. Correspondance: Cedric.Bovet@insel.ch
Figure 2: Principe de la quantification de métabolites par LC-MS. Une méthode LC-MS est spécifiquement développée pour les métabolites d’intérêt. Après optimisation de leur extraction, la méthode est validée. Les métabolites sont finalement quantifiés dans la matrice biologique.
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H. Alexander Ebhardt, Ruedi Aebersold 1
Targeted Proteomik Antikörperfreie Bestimmung und Quantifizierung von Proteinen Zu klinischen Patientenuntersuchungen gehören, unter anderem, non-invasive Tests wie Blutdruckmessungen, minimal-invasive Tests wie Blutabnahme und invasive Tests wie Nadelbiopsien. Viele Parameter können bestimmt werden, z.B. Körpertemperatur, Anzahl von Leukozyten oder Eisengehalt im Blut. Das Vorhandensein oder die Menge von Proteinen sind auch wichtige Indikatoren in klinischen Tests, da Proteine wichtige Funktionen in der Zelle übernehmen, wie das Katalysieren von chemischen Reaktionen oder die Steuerung biologischer Prozesse. Mit einer neu entwickelten Methode wird die gezielte Analyse von Proteinen ermöglicht. Dank dem Vermessen aller ionisierten Peptiden und deren Fragmentionen, welche der Identifizierung und Quantifizierung dienen, werden eine grosse Anzahl von Proteinen konsistent über viele Proben hinweg quantifiziert. Proteine werden meist mittels protein spezifischer Antikörper unter Benutzung von automatisierten ELISA-Tests oder Westerblots nachgewiesen. Auch in der Immunohistochemie finden Antikörper Anwendung, um die Verteilung von Proteinen in Gewebeschnitten darzustellen. Allerdings kann man mittels Antikörper nur eine bestimmte Anzahl an Proteinen in einer bestimmten Probe bestimmen und für viele Proteine sind validierte Antikörper nicht erhältlich. Pro Antikörper sollte nur ein Antigen nachgewiesen werden, d.h. für die Bestimmung einer Proteinsignatur von acht Proteinen sind acht Antikörper notwendig. In der Immunohistochemie kann der gleiche Gewebeschnitt auch nicht beliebig oft mit unterschiedlichen Antikörpern eingefärbt werden. Mit Antikörpern verbunden ist auch immer eine Arbeitshypothese, und das unvoreingenommene Identifizieren oder Quantifizieren von Proteinen ist nicht möglich. Aus diesen Gründen wurden Wege gesucht, um eine antikörperfreie Bestimmung und Quantifizierung von Proteinen durchzuführen. Etabliert hat sich eine Methode, die gewöhnlich als «Bottom-up»-Proteomik bezeichnet wird. Die Methode besteht aus mehreren Schritten. Proteine werden von der biologischen oder klinischen Probe isoliert, mittels sequenzspezifischen Proteasen verdaut, gereinigte Peptide mittels Flüssigkeitschromatographie aufgetrennt und direkt in ein hochauflösendes Massenspektrometer eingespritzt. Die Peptide werden im Einspritzprozess mittels eines elektrischen Potentials in geladene Ionen (oder «Precursor Ionen») 1 Dr. H. Alexander Ebhardt und Prof. Dr. Ruedi Aebersold, Inst. für Molekulare Systembiologie, ETH Zürich
verwandelt, die dann im Massenspektrometer verwendet werden, um die genaue Masse des Peptids und seine Aminosäurensequenz zu bestimmen. Verschiedenen Typen von Massenspektrometern werden eingesetzt, um den beschriebenen Prozess durchzuführen. Meist verbreitet sind sogenannte Shotgun-Instrumente, die anhand der vorhandenen Peptide diejenigen mit dem intensivsten Signal auswählen, um die Aminosäurensequenz und damit die Identität der Peptide zu bestimmen. Shotgun-Proteomics ist ideal, um eine grosse Zahl Peptide / Proteine zu identifizieren, das heisst ein Proteininventar einer Probe zu erstellen.
Alle Proteine werden zugänglich
Neues Verfahren entwickelt Im Aebersold Labor wurde ein Verfahren entwickelt, das die Vorzüge beider Methoden verbindet: das Vermessen aller ionisierten Peptide und deren Fragmentionen zusammen mit Quantifizierungsgenauigkeit von SRM-MS. Diese Methode wird als SWATH-MS (sequential acquisition of all theoretical masses mass spectrometry) bezeichnet und basiert auf dem Prinzip, dass alle Precursor-Ionen innerhalb einer bestimmten m/z fragmentiert, die m/z aller Fragmentionen digital aufgezeichnet werden und dann ein neuer Bereich von Precursors isoliert und fragmentiert wird. Wie Abbildung 1 zeigt, fängt die Precursorselektion im unteren Bereich des Massenspektrums an, wird systematisch verschoben, bis der Maximalbereich des Massenspektrometrums erreicht ist, und dieser Zyklus wird anschliessend wiederholt. Ein Zyklus ist zirka 3 s lang, kann in 32 gleich grosse m/z Bereiche für die Precursorselektion aufgeteilt werden und wird wiederholt, bis der gesamte Flüssigkeitsgradient beendet ist. Die daraus entstehende digitale drei-dimensionale Karte (m/z und
Die Shotgun-Methode ist weniger gut geeignet, die Mengen bestimmter Proteine in einer Anzahl Proben präzise und reproduzierbar zu bestimmen. Aus diesem Grunde werden spezielle Massenspektrometer eingesetzt, die gezielt circa 100 Proteine mit extrem grosser Reproduzierbarkeit, Sensitivität und Systemdynamik quantifizieren können. Diese Methode wird generell als «Targeted Proteomik», das heisst die gezielte Analyse von Proteinen, bezeichnet und die Technik Multiple – oder Selected Reaction Monitoring mass spectrometry M-/SRM-MS – ist eine bevorzugte Implementierung des Konzepts. M/SRM ist derzeit der Referenzstandard für die quantitative Analyse von Proteinen. Im Gegensatz zur Proteinmessung, die auf Antikörpern beruht, sind prinzipiell alle Proteine der Methode zugänglich, weil keine speziellen Regenzien vorgängig erzeugt werden müssen. Allerdings ist SRM-MS Abb. 1: Die Precursorselektion fängt im begrenzt auf die parallele Messung von unteren Bereich des Massenspektrums an und wird systematisch verschoben. circa 100 Proteinen pro Probe.
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Intensität als eine Funktion der Zeit) beinhaltet Fragment-Ionen-Signale aller in der Probe vorhandenen Peptide und kann mittels spezieller Computerprogramme gezielt untersucht werden, um spezifische Proteine zu identifizieren und präzise zu quantifizieren. Dafür benötigen die Computerprogramme eine Bibliothek von annotierten Peptidspektren, die kontinuierlich erweitert wird. Für das Humane Proteom wurde eine mehr als 10 000 Proteine umfassende Bibliothek vom Aebersold Labor veröffentlicht, um eine einheitliche Analyse von SWATH-MS-Daten in verschiedenen Studien und Laboratorien zu ermöglichen. Von einer einzigen SWATH-MS-Karte, die mittels 10 000 humanen Zellen, die in der Zellkultur gezüchtet wurden, können derzeit circa 3000 Proteine quantifiziert werden. Im Aebersold Labor wurden auch Fortschritte in der Extraktion und Analyse via SWATH-MS von löslichen Proteinen aus Nadelbiopsien erzielt. Zum Beispiel können pro Prostatanadelbiopsie in einer einzigen Analyse innerhalb von 2 Stunden Messzeit circa 2000 Proteine pro SWATH-MS-Karte präzise quantifiziert werden, was der parallelen Ausführung von ca. 2000-ELISA Tests oder Westenblots pro Probe entspricht.
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isoliert von Blutproben, können als Indikatoren von Krankheiten verwendet werden. Vor allem Proteine, die N-glykosyliert sind, können erfolgreich angereichert und quantifiziert werden. So hat zum Beispiel die Analyse von N-glykosylierten Proteinen im Blutserum von vielen Prostatapatienten eine Proteinsignatur ergeben, die zwischen Gleason Score von weniger oder mehr als 7 unterscheiden kann, ohne invasive Biopsie. Für diese N-glykosylierten Proteine hat das Aebersold Labor ebenfalls eine Bibliothek veröffentlicht, die es Wissenschaftlern ermöglicht, N-glykosylierte Peptidsignaturen aus SWATHMS-Karten zu extrahieren. Liu und Kollegen isolierten 345 Serumproteine von gesunden ein- und zweieiigen Zwillingen und quantifizierten die Proteine mittels SWATHMS. Vergleiche der 345 Serumproteine zeigten, dass die relativen Proteingehalte sich als eine Funktion von genetischem Hintergrund und Alter verändern. Diese Information ist extrem relevant für Studien, die Proteinsignaturen von Krankheiten im Blut etablieren.
Protéomique ciblée – quantification et détermination sans anticorps de protéines Les examens cliniques de patients comprennent, notamment, des tests non invasifs comme la mesure de la pression artérielle, des tests mini-invasifs comme la prise de sang et des tests invasifs comme la biopsie à l’aiguille. De nombreux paramètres tels la température corporelle, la numération leucocytaire ou le taux de fer dans le sang peuvent être mesurés. La présence ou la quantité de protéines constitue également un indicateur pertinent dans les tests cliniques étant donné que les protéines remplissent des fonctions importantes dans la cellule, telles la catalyse de réactions chimiques ou la régulation de processus biologiques. Une méthode récemment mise au point permet une analyse ciblée des protéines. Grâce à la mesure de tous les peptides ionisés et à leurs fragmentations, qui servent à les identifier et à les quantifier, un grand nombre de protéines est quantifié de manière homogène au cours de l’analyse de nombreux échantillons. erstellen um eine grosse Anzahl von Proteinen konsistent über viele Proben hinweg zu quantifizieren. Korrespondenz: ebhardt@imsb.biol.ethz.ch Weiterführende Links: www.imsb.ethz.ch/research/aebersold www.biognosys.ch www.proteomedix.ch
Fazit
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass Fortschritte in Proteinextrak tionsprotokollen und der GenauigBlutproben sind eine weitere Quelle, keit von Massenspektrometern es erum den Gesundheitszustand eines möglichen, mittels SWATH-MS digiPatienten zu beurteilen. Proteine, tale Karten von Proteinabundanz zu
Proteinsignaturen von Krankheiten im Blut
Publikationen Sie finden die Publikationsliste online unter: www.sulm.ch/d/pipette → Aktuelle Ausgabe (Nr. 3-2015).
Christian Steuer 1
LC-MS/MS in der klinischen (Peptid)Analytik – Mehr als nur Buchstabensuppe Die Massenspektrometer gekoppelte FIüssigkeits-/Gaschromatographie (LC/GC-MS) entwickelt sich immer mehr zum Arbeitstier der klinischen Analytik und verdrängt vielerorts etablierte Immunoassays. Mittels Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS) lassen sich kleine Moleküle als auch Peptide in diversen Matrizes selektiv nachweisen. LC-MS/MS, MRM, APCI und ESI sind ein paar Abkürzungen, die bei der täglichen Arbeit mit der Massenspektrometrie von Bedeutung sind. Die Trennung der Analyten erfolgt haupt1 Dr. Christian Steuer, Abteilungsleiter Spezialchemie, Institut für Labormedizin, Kantonsspital Aarau AG
sächlich mit bekannten chromatographischen Methoden wie LC oder GC. Durch multiple reaction monitoring (MRM) können gezielt Moleküle isoliert (Q1), fragmentiert (Q2) und die Fragmente erneut selektioniert werden (Q3, Abb. 1). Dieser Vorgang erzielt eine hohe Sensitivität und kann
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sogar für mehrere Analyten parallel erfolgen. Kreuzreaktivitäten spielen keine Rolle mehr. Dies ist hilfreich, wenn sich die Analyten in ihrer chemischen Struktur ähnlich sind und chromatographisch in einer für den Klinikbetrieb akzeptablen Laufzeit nicht zu trennen sind. Die chemische
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Struktur der Analyten spielt zudem eine wichtige Rolle im Ionisierungsprozess der Substanzen in Vorbereitung für die massenspektrometrische Detektion. Steroide ionisieren gut im APCI-Modus (Atmospheric-PressureChemical-Ionisation). Für Peptide wird dagegen der ESI-Modus (ElectroSpray-Ionisation) bevorzugt. Zur Unterscheidung von Eisenmangel (IDA) und der Anämie chronischer Er-
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krankungen wird das Peptid Hepcidin mit LC-MS/MS bestimmt. Zusätzlich können Aussagen bez. des Ansprechens auf Eisentherapie im Fall der IDA getroffen werden. Der Positive Prädiktive Wert von Hepcidin beträgt hierbei 82 % und übertrifft damit die Aussagekraft von Ferritin (59 %) und Transferrinsättigung (56 %) deutlich. Ebenfalls kann Hepcidin als spezifischer Biomarker für Eisen-/EPO-The-
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rapie beim chronischen Nierenversagen genutzt werden. Der diagnostische Einsatz von Hepcidin bietet einen klaren Benefit für die Therapie der gestörten Eisenhomöostase. Korrespondenz: Christian.Steuer@ksa.ch
Abb. 1: MRM- Q1/Q2/Q3: Im Quadrupol 1 (Q1) wird nur das Ziel-Molekül (hellblauer Kreis) selektioniert; im Q2 wird es fragmentiert und im Q3 wird schliesslich nur ein spezifisches Fragment wiederum isoliert.
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Roman Fried 1
HbA1c im Praxislabor Die regelmässige Überwachung des HbA1c –Wertes von Diabetikern in der Arztpraxis mit Hilfe von POCT-Geräten ist in der Schweiz weit verbreitet. Aber wie gut sind diese POCT-Geräte im Vergleich zu den grösseren Systemen in den Spital- und Auftragslaboratorien?
HbA1c-Ringversuche Der Verein für medizinische Qualitätskontrolle (www.mqzh.ch) organisiert HbA1c-Ringversuche mit frischem Blut von einzelnen Spendern. Das Blut enthält keine Zusätze, die einzelne Geräte stören könnten. Der grosse Vorteil dieser Ringversuche ist, dass alle Teilnehmer unabhängig vom verwendeten Testsystem die gleiche Probe untersuchen können. Der HbA1c-Wert der Ringversuchsproben wird zusätzlich vom Europäischen Referenzlabor ERL in Winterswjik (NL) ermittelt und den Teilnehmern im Kommentar mitgeteilt.
der 0-Linie ist, desto besser stimmt der Sollwert mit dem Referenzlabor überein.
ren kleiner als 9 %, was sehr erfreulich ist. Bemerkenswert ist auch, dass die Daten unserer Teilnehmer unter realen Bedingungen mit vielen ReagenResultate zien-Lots in unterschiedlichen LaboBei den beobachteten 10 Ringversu- ratorien gemessen wurden. Trotzdem chen wurden 20 Proben verschickt. 11 sind unsere Daten gut vergleichbar mit Proben stammten von gesunden Spen- publizierten Daten, die unter kontroldern mit HbA1c-Werten unter 6%, die lierten Bedingungen in einem Labor restlichen Proben stammten von Dia- ermittelt wurden [1]. Die POCT-Geräte betikern mit höheren Werten. sind deshalb nach unserer Erfahrung
Zielwerte Wie in der Schweiz üblich, werden bei diesem Ringversuch für jede Methodengruppe separate Sollwerte aus den Resultaten der Teilnehmer ermittelt. Dazu wird der Mittelwert nach Ausreisserelimination verwendet. Bei Methodengruppen mit weniger als 8 Teilnehmern ist dieses Vorgehen nicht optimal, weshalb wir in diesem Fall den Referenzwert des ERL als Sollwert einsetzen.
Vergleich der Methoden-Sollwerte mit dem Referenzwert Für 4 Methodengruppen lassen sich regelmässig eigene Sollwerte berechnen. Drei davon sind POCT-Geräte (DCA Vantage, Afinion und Cobas b101), eine Gruppe enthält grössere Analysensysteme, die in Spital und Auftragslaboratorien verwendet werden (Cobas). Für diesen Vergleich wurden bei den letzten 10 Ringversuchen die Abweichungen der gerätespezifischen Sollwerte dieser vier Gruppen vom Referenzwert des ERL in Prozent berechnet und in Grafik 1 dargestellt. Je näher ein Punkt in dieser Grafik bei 1 Dr. Roman Fried, Verein für medizinische Qualitätskontrolle, Inst. für klinische Chemie, Unispital Zürich, 8091 Zürich, www.mqzh.ch
Grafik 1: Prozentuale Abweichung der gerätespezifischen HbA1c-Sollwerte vom Referenzwert.
Der Cobas b101 ist noch neu auf dem Markt, deshalb hatten wir noch nicht für alle Ringversuche einen Sollwert, die anderen drei Gruppen gibt es schon länger. Insgesamt konnten 72 Sollwerte verglichen werden. Die absolute Abweichung der Sollwerte vom Referenzwert ist in der Regel 0,1 bis 0,2 % HbA1c. Relativ gesehen waren alle Abweichungen <4,5 % des Referenzwertes.
Diskussion In der Schweiz gilt für die HbA1c-Bestimmung eine maximale Toleranz von 9 % (www.qualab.ch). Die Abweichungen aller Geräte vom Referenzwert wa-
gut vergleichbar mit den Spital- und Auftragslaborgeräten. Falls ein solcher Vergleich mit einer einzelnen Patientenprobe durchgeführt wird, muss man zusätzlich berücksichtigen, dass jedes Gerät eine Messungenauigkeit aufweist. Trotzdem kann man bei solchen Vergleichen davon ausgehen, dass die QUALAB-Toleranz von 9% nicht überschritten wird. Korrespondenz: Roman.Fried@usz.ch
Referenz 1 Lenters-Westra-E, Slingerland-RJ, Clinical Chemistry, 60:8, 1062–1072 (2014).
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Ausstellung «Stammzellen – Ursprung des Lebens»
Die Herausforderung:
Aus dem nationalen Forschungsprogramm NFP 63 ist eine Wanderausstellung entstanden, die nach Lausanne und Zürich vom 27. Juni bis 15. November 2015 im Naturmuseum Luzern zu sehen ist. Die Stammzellforschung und ihre medizinische Anwendung, die regenerative Medizin, machen rasante Fortschritte. Die Idee hinter der regenerativen Medizin tönt bestechend: Das Selbstheilungspotenzial des Körpers nutzen, um kranke oder beschädigte Zellen zu ersetzen. Kann man mit Stammzellen die Nervenzellen ersetzen, die bei Parkinson-Patienten absterben oder die Nervenstränge bei querschnittgelähmten Patienten wieder zusammenwachsen lassen? Und können bei Diabetikern die Insulin produzierenden Zellen wieder nachwachsen? Die regenerative Medizin verspricht viel, aber sie steht noch am Anfang.
Die Lösung:
Schon die alten Griechen waren fasziniert von der Regenerationsfähigkeit gewisser Tiere. So in der Geschichte von Herkules, der dem Schlangenungeheuer Hydra den Kopf abschlägt – aber stets wachsen zwei neue Köpfe nach.
Die Ausstellung gibt einen aktuellen Einblick ins Thema. Sie erklärt die grundlegenden Phänomene der Stammzellen und versucht anhand konkreter Forschungsprojekte und neuester Erkenntnisse zu erklären, wo die regenerative Medizin heute steht.
HbA1c
Das Management viraler Infektionen Hohe Test-Qualität für hohe Ansprübei immunkompromittierten Patien- che bei Diagnose und Monitoring ten von Diabetes
kPCR PLX Assays Das Versant kPCR Molekulardiagnostik-System und die Versant MiPLX Software-Lösung bieten eine konsolidierte und automatisierte Plattform für die Testung von immunkompromittierten Patienten. Mit den kPCR PLX Assays können Sie nun auf einer einzigen Plattform neben den Routineassays für HIV, HBV, HCV und CT/GC auch die Assays für CMV, EBV, HSV 1 und 2, VZV, HHV-6, BKV, JCV, Adenovirus und Parvovirus B19 testen. Die MiPLX Software-Lösung ermöglicht Ihnen eine kundenspezifische Menüausweitung mit Partnerassays auf einer einzigen automatisierten Plattform. Effizienter Workflow −− Gleicher Extraktionsprozess und Workflow für kPCR PLX und Versant kPCR Assays −− Nur zwei Kits für die Extraktion von RNA und DNA aus einer grossen Anzahl unterschiedlicher Probentypen −− Bis zu sechs kPCR PLX Assays parallel aus einer Patientenprobe Konsolidiertes Menü −− Neun neue kPCR Assays für die Transplantationsdiagnostik und das Management immunkompromittierter Patienten −− Versant kPCR Assays für die Routinetestung HIV-1, HBV,HCV und CT/ GC mit erweiterbarem Assaymenü
Das Hämoglobin (Hb) A1c ist ein bewährter Marker zur Überwachung der glykämischen Therapie über einen langen Zeitraum. Da eine erhöhte HbA1cKonzentration mit einer breiten Palette diabetischer Spätfolgen assoziiert ist, spielt es bei der Beurteilung und Versorgung von Menschen mit Diabetes mellitus eine entscheidende Rolle.* Die Diagnose von Diabetes mellitus stützte sich lange Zeit auf die Messung der Plasmaglukose, bis 2009 eine internationale Expertengruppe empfahl HbA1c als Marker zur Diagnosestellung von Diabetes mellitus einzusetzen. * Tina-quant® HbA1c Assay von Roche erhielt 2013 als weltweit erster Test die FDA-Zulassung zur Anwendung bei der Diagnose von Diabetes und bei der Identifizierung von Patienten mit Diabetes-Risiko. Das im vollautomatisierten Tina-quant® HbA1c Assay genutzte spezifische Epitop ermöglicht die Antikörpererkennung unabhängig von der Hämoglobinvariante und erkennt damit den tatsächlichen Analyten (wie von der IFCC definiert)*, was die einzige, gültige Basis für die HbA1c-Messung ist*. Die beim Tina-quant® HbA1c Assay angewendete Twin-Test Technik eliminiert nicht nur Unsicherheiten im prozentualen HbA1c-Ergebnis, sondern sorgt ausserdem für eine exzellente Präzision* und liefert damit verlässliche und reproduzierbare Ergebnisse zur Sicherstellung einer optimalen Therapie.
Setzen Sie auf das Versant kPCR Molekulardiagnostik-System und nutzen Sie den Vorteil der Automation, Kon- Weitere Informationen solidierung, Flexibilität sowie Work- und *Literatur-Hinweise: flow-Effizienz. Weitere Informationen:
Weitere Informationen: www.nfp63.ch/D/wissenstransfer-undkommunikation/ausstellungen www.naturmuseum.ch
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Siemens Healthcare Diagnostics AG Freilagerstrasse 40 8047 Zürich Tel. +41 585 581 270 diagnostics.ch.healthcare@siemens.com www.healthcare.siemens.ch
Roche Diagnostics (Schweiz) AG Industriestrasse 7 6343 Rotkreuz Tel. 041 799 61 00 E-Mail info.rdch@roche.com www.roche-diagnostics.ch
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Für Sie gelesen Präanalytische Fälle Peter Hagemann, De Gruyter Verlag 2014,115 Seiten, CHF 67.– ISBN 978-3-11033551-4 ISBN 978-3-11037085-0 (EPUB/ eBook) Ein wertvolles und kurzweiliges Buch, das Fachpersonen aufs Nachtkästchen, auf den Bürotisch oder einfach ans Herz gelegt werden kann. Das Buch richtet sich an Ärzte, Laborfach-, Pflege- und Praxispersonal. Fachpersonen also, die an den präanalytischen Schnittstellen wirken. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass Präanalytik eine interdisziplinäre Angelegenheit ist, bei der die Gesamtleistung grösser ist als die Summe der einzelnen Beiträge der beteiligten Fachpersonen. Dieses Buch zeigt, dass Präanalytik keine
trockene Angelegenheit ist, sondern einen grossen Praxisbezug hat. Es werden 78 Fälle geschildert, die zehn verschiedenen Gebieten der Präanalytik zugeordnet werden können. Es finden sich Beispiele zum Auftreten von Fehlern bei der Indikationsstellung und Auftragserteilung, zu Probennahme und -transport, zu Einflussgrössen und Störfaktoren (spezifisch den Patienten, Co-Morbiditäten, Biorhythmen, Nahrungs- und Genussmittel, Arzneimittel sowie diagnostische und therapeutische Massnahmen betreffend) und zu implausiblen Resultaten. Der Autor wählt dabei jeweils einen griffigen Titel und kommentiert nach einer anekdotischen Fallbeschreibung jeden Fall aus seiner persönlichen Sicht. Quellennachweis inklusive. Die einzelnen Fälle sind aus dem Laboralltag gegriffen und beleuchten häufige, relevante oder charakteristische Probleme. Die Kapitel sind konzis geschrieben und können aufgrund der Kürze auch sehr beschäftigten Lesern wertvolle Leseerleb-
nisse vermitteln. Auch wenn es einem schwerfällt, das Buch wegzulegen, so ist dies ohne weiteres möglich, ohne dass das Leseverständnis darunter leidet. Die einzelnen Kapitel stehen für sich selbst. Die Kommentare lassen auch persönliche Meinungen durchscheinen, was das Lesen kurzweilig gestaltet und bei der jahrzehntelangen Erfahrung des Autors gleichzeitig Tiefgang hat. In Zusammenschau erscheinen die einzelnen Kapitel wie Mosaiksteine, die sich in der Synthese dann zu einem grösseren Bild vereinen. In Zeiten der evidenzbasierten Medizin wird ob all den systematischen Reviews, randomisierten kontrollierten Studien und Kohortenstudien häufig vergessen, dass der Einzelfall, mit der nötigen Erfahrung und Bescheidenheit interpretiert, ebenfalls Relevantes zu Tage fördern kann. Im Gebiet der Präanalytik führt dies letztlich zu einer Verbesserung von Qualität und Patientensicherheit. PD Dr. med. Lorenz Risch
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SGKC/SSCC GENEVA 2015 Booth 5
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NR. 3 | juni 2015
Was ist der Beitrag der Labordiagnostik im modernen Umfeld der Krebstherapie? 4. Gesundheitspolitische Tagung der SULM, 25. Juni 2015 Programm SULM-Tagung 13.15 Begrüssung und Moderation: Dr. Stephan Hill, Geschäftsführer der SULM 13.20 Eröffnung der Tagung: Dr. Martin Risch, Präsident der Schweizerischen Union für Labormedizin 13.25 Hilft oder schützt uns das Humanforschungsgesetz im modernen Umfeld der Krebstherapie?: Prof. em. Dr. Dr. h.c. mult. Otfried Höffe, Leiter der Forschungsstelle Politische Philosophie, Tübingen; Präsident der Nationalen Ethikkommission im Bereich Humanmedizin 13.40 Die Sicht des praktizierenden Arztes: Dr. med. Michele Zoppi, Onkologe und Hämatologe, Lindenhofspital, Bern (angefragt) 13.55 Was können die Labors heute leisten?: Prof. Dr. med. Wolfgang Korte, CEO und Chefarzt, Zentrum
für Labormedizin St. Gallen 14.10 Führt der molekulare Ansatz in der Pathologie zum Durchbruch in der personalisierten Onkologie?: Prof. Dr. med. Joachim Diebold, Chefarzt des Pathologischen Instituts am Kantonsspital Luzern und Leiter des Zentralschweizer Krebsregisters 14.25 Der Nutzen von Biobanken für die moderne Krebstherapie: Prof. Dr. med. Martin Fiedler, Direktor des Universitätsinstituts für Klinische Chemie, Bern 14.40 Kaffeepause 15.10 Wohin entwickelt sich die Labordiagnostik in der Onkologie?: Vertreter der Laborindustrie: SVDI 15.25 Anforderungen der Pharmaindustrie an die Labordiagnostik: Thomas Cueni, Geschäftsführer Interpharma
15.40 Wieviel moderne Krebstherapie können wir uns leisten?: Prof. Dr. med. Thomas D. Szucs, European Center of Pharmaceutical Medicine, Basel. Präsident des Verwaltungsrats Helsana 15.55 Podiumsdiskussion mit den Referenten und dem Publikum 17.15 Fazit und Tagungsschluss: Dr. Stephan Hill Anschl. Apéro
SULM-Tagung Anmeldung www.sulm.ch/sulm-tagung Tagungsgebühr CHF 120 in der Voranmeldung und CHF 180 an der Tageskasse
ravo Borrelia Line Assay IgG / IgM B.Burgdorferi sensu stricto B. afzelii B. garinii B.Burgdorferi sensu stricto B. afzelii B. garinii B.Burgdorferi sensu stricto B. afzelii B. garinii B. afzelii B. spielmanii B.Burgdorferi sensu stricto B. afzelii B. garinii B.Burgdorferi sensu stricto B.Burgdorferi sensu stricto B. afzelii Cut-off IgG Reaction control IgM/IgG
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p83 syn. 100 p58 14 kD p39 VlsE OspA OspC DbpB DbpA = p18 Cut-off IgM
Neu: ravo Borrelia Line Assay
Nouveau: ravo Borrelia Line Assay
Der neue ravo Borrelia Line Assay kombiniert immunodominante, spezifische rekombinante und native Antigene aus Borrelia burgdorferi sensu strictu, Borrelia afzelii, Borrelia garinii und Borrelia spielmanii. Der ravo Borrelia Line Assay ist hochspezifisch und weist zuverlässig IgM und IgG Antikörper in allen Stadien der Infektion nach. Der Test ist geeignet für den Nachweis humaner IgM und IgG Antikörper gegen Borrelia burgdorferi sensu lato in Serum, Plasma und Liquor.
Le nouveau ravo Borrelia Line Assay est une combinaison d’antigènes recombinants spécifiques et d’antigènes natifs issus de Borrelia burgdorferi sensu strictu, Borrelia afzelii, Borrelia garinii et Borrelia spielmanii. Le ravo Borrelia Line Assay est hautement spécifique et détecte de manière fiable les anticorps de type IgM et IgG à tous les stades de la maladie. Le test permet la recherche des anticorps humains IgG et IgM dirigés contre B. burgdorferi sensu lato dans le sérum, le plasma et le liquide céphalorachidien (LCR).
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Leben verändern. Mit jedem Test aufs Neue. Siemens-Lösungen liefern zeitnahe, präzise Ergebnisse, damit Ärzte eine optimale Patientenversorgung leisten können. www.healthcare.siemens.ch
Diagnostik steht im Mittelpunkt der Entscheidungsfindung. Tag für Tag verlassen sich Ärzte auf die Leistung der Wissenschaft, um bessere und fundierte Entscheidungen zu treffen. Und täglich hängen ihre Patienten von zeitnahen, genauen Testergebnissen ab, um ein längeres und gesünderes Leben zu führen. Darum ist klinische Spitzenleistung nicht fakultativ. Sie ist eine Grundvoraussetzung. Mit einem umfangreichen Assay-Portfolio und den skalierbaren, multidisziplinären Lösungen bis hin zu laborrevolutionierenden Automationslösungen und einer leistungsstarken IT gestaltet Siemens die Zukunft der Patientenversorgung.
Unser grosses Angebot an Tests und Technologien wurde eigens entwickelt, um Krankheiten früher zu erkennen und genauere Diagnosen zu stellen. Profitieren Sie von unserem Know-how bei der Bestimmung von Krankheitszuständen und von unserem Schulungsangebot, um immer auf dem aktuellen Stand der Wissenschaft zu sein. Gemeinsam finden wir die Antworten, um Leben zu verändern – mit jedem Test aufs Neue. Erfahren Sie mehr unter www.healthcare.siemens.ch.
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