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Der D3 Array™ füllt die Lücken, die NGS und qPCR hinterlassen haben

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PathogenDx expandiert in die klinischen Labore und bietet kostengünstige Multiplex-Tests mit dem D3 Array™ an

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Von der Einführung von Mikroskopen bis hin zur quantitativen Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) und der Sequenzierung der nächsten Generation (NGS) sind klinische Labors heute besser denn je in der Lage, effektive diagnostische Tests durchzuführen. Doch selbst die leistungsstarken Diagnoseinstrumente von heute können nicht alles leisten - es besteht weiterhin Bedarf an neuen Fortschritten, um klinische Tests zu beschleunigen und zu verbessern.

Wo qPCR und NGS versagen, versucht PathogenDx mit der Erweiterung seiner D3 Array™-Plattform die Herausforderungen in Bezug auf Leistung, Durchsatz und Kosten im Zusammenhang mit Multiplex-Tests zu meistern.

Der neu erweiterte D3 Array™

Ursprünglich für den Cannabissektor entwickelt, wussten die Forscher von PathogenDx, dass ihr Array zu viel mehr in der Lage war, und nahmen die klinische Industrie ins Visier. Es erwies sich zunächst als schwierig, in diesen Sektoren Fuß zu fassen, denn eine der großen Stärken des D3 Array™ ist seine Fähigkeit, fast 100 Targets in relativ kurzer Zeit in dreifacher Ausführung zu testen, was ihn ideal für die Variantenprüfung macht - etwas, das zuvor nicht als notwendig erachtet wurde.

"Behörden und Ärzte würden sagen, dass es keinen klinischen Nutzen bei der Variantenprüfung gibt", sagt Milan Patel, CEO und Mitbegründer von PathogenDx, der kürzlich mit Lab Manager sprach. Als die Welt jedoch von COVID-19 heimgesucht wurde, stieg die Nachfrage nach schnellen Variantentests dramatisch an. "Wir konnten [mit dem D3 Array™] nicht nur SARS-CoV-2 nachweisen, sondern auch Varianten, die aus klinischer Sicht wichtig waren."

Durch den Nachweis der Nützlichkeit des D3 Array™ auf dem Höhepunkt der Pandemie hatte PathogenDx seinen Array so positioniert, dass er mit diagnostischen Werkzeugen wie qPCR und NGS im klinischen Bereich mithalten konnte. "Die nächste natürliche Entwicklung beim Einsatz unserer Technologie liegt im Bereich der Infektionskrankheiten", sagt er.

Patel und die Entwickler des D3 Array™ erkannten auch, dass diese Form der Testung nicht nur für die Humandiagnostik von Wert ist, sondern auch im Lebensmittel- und Landwirtschaftssektor eingesetzt werden kann. So gibt es zum Beispiel bei Salmonellen auch Varianten, die Infektionen verursachen. Deshalb hat PathogenDx für den D3 Array™ einen Test zur Serotypisierung von Salmonellen entwickelt, der 13 verschiedene Unterarten von Salmonellen in ein und demselben Test erfasst.

Eine weitere Stärke des D3 Array™ ist die Möglichkeit, schnell in diese anderen Bereiche vorzudringen, da er in verschiedenen Labors hochgradig standardisiert ist. "Das Array unterscheidet sich nicht von einem Array für Cannabis-Tests oder einem Array für klinische Tests oder einem Array für Lebensmittel. Es ist das gleiche Array. Wenn Sie E. Coli in Cannabis und E. Coli in einem klinischen GI-Panel oder E. Coli in Lebensmitteln untersuchen, handelt es sich um genau denselben Array - die Primer und Sonden sind alle identisch", sagt Patel. "Das ist das Schöne an dieser Technologie

Schnell, erschwinglich und präzise

Obwohl sowohl qPCR als auch NGS leistungsstarke und nützliche Werkzeuge sind, gibt es noch Lücken auf dem Markt für diagnostische Tests. Vor allem bei der qPCR haben Multiplexing-Tests oft einen begrenzten Durchsatz, während NGS, das einen noch geringeren Durchsatz hat, eine lange Durchführungszeit benötigt und kostspielig ist. Der D3 Array™ wurde entwickelt, um diese Bedenken auszuräumen, und bietet einen hohen Durchsatz und eine hohe Geschwindigkeit sowie eine wesentlich kostengünstigere Option für diagnostische Labore.

"Das Beste am [D3 Array™] ist, dass es nur einen Bruchteil der Kosten der Next-Gen-Sequenzierung kostet, dass es das gleiche Maß an Multiplexing-Fähigkeit bietet wie die Next-Gen-Sequenzierung und dass es alles übertrifft, was die qPCR leisten kann", sagt Patel. Während es bei NGS Wochen dauern kann, bis die Ergebnisse vorliegen, dauert es beim D3 Array™ nur Tage. Das bedeutet, dass Kliniker Behandlungspläne schneller entwickeln und Präzisionsmedizin effizienter und kostengünstiger anbieten können, sagt er.

Harnwegsinfektionen und darüber hinaus

PathogenDx beabsichtigt, den Einsatz des D3 Array™ in anderen klinischen Bereichen, in denen Multiplex-Tests zum Einsatz kommen, weiter auszubauen, z. B. bei der Diagnose von Harnwegsinfektionen (UTI) und Antibiotikaresistenzen gegen infektionsverursachende Krankheitserreger, mit potenziellen Anwendungen in der Frauengesundheit und Krebsdiagnostik. Der D3 Array™ könnte auch in der Telemedizin und bei diagnostischen Tests zu Hause in bestimmten Anwendungsfällen, wie z. B. bei Geschlechtskrankheiten, eingesetzt werden.

Unabhängig davon, was die Zukunft bringt, sind die Verantwortlichen bei PathogenDx zuversichtlich, dass das D3 Array™ den Weg zu einer besseren Diagnostik ebnen wird, um Klinikern mehr verwertbare Informationen für Diagnosen und Behandlungen sowie bessere, kostengünstigere Multiplex-Tests zu liefern. "Es gibt Probleme in Bezug auf [qPCR und NGS], die diese spezielle D3 Array™-Microarray-Technologie in Bezug auf die Marktbedürfnisse vollständig adressiert", sagt Patel, "ob es um Infektionskrankheiten im Bereich der Molekulardiagnostik oder andere Multiplex-Anwendungen geht."