04.06.2020

Laptop, Smartphone und Babyflasche

Anna Raysyan hat einen Test entwickelt, der medizinische Wirkstoffe in Muttermilch nachweist. Per App können die Testergebnisse zu Hause ausgewertet werden.

Quelle: BAM

Es existieren kaum Daten dazu, wie medizinische Wirkstoffe in Muttermilch übergehen. Das bringt stillende Mütter, die Antibiotika oder Schmerzmittel einnehmen müssen, immer wieder in schwierige Situationen. Ein neuer Schnelltest könnte bald mehr Sicherheit geben.

Es war ein persönliches Erlebnis, das Anna Raysyans Interesse für ihr neuestes Forschungsgebiet weckte. Die gebürtige Armenierin, die in Moskau Pharmazie studiert hatte, arbeitete bereits als Doktorandin an der BAM, als eine Cousine sie 2017 um Rat bat: „Ein Arzt in Moskau hatte ihr das Schmerzmittel Diclofenac verschrieben. Da meine Cousine soeben erst entbunden hatte, war sie natürlich besorgt, dass sie beim Stillen den Wirkstoff an ihr Kind weitergeben und ihm damit schaden könnte. Das war für mich ein Schlüsselmoment.“

Aus ethischen Gründen sind innerhalb der EU und in vielen anderen Ländern medizinische Studien an Schwangeren und stillenden Müttern nicht erlaubt. Daher existieren kaum verlässliche Daten darüber, wie medizinische Substanzen aus dem Blut in die Muttermilch übergehen, wie lange sie sich dort halten und was sie im Organismus von Säuglingen bewirken.

Die Ungewissheit, wie viel weitergegeben wird

„Stillende Mütter kommen jedoch nicht umhin, manchmal Schmerzmittel, Antibiotika oder andere Medikamente einzunehmen. Meistens wird dazu geraten, kurzwirksame Arzneien unmittelbar nach dem letzten Stillen zu verwenden, damit die Wirkstoffkonzentration im Blut bereits niedrig ist, wenn der Säugling erneut Hunger bekommt. Was bleibt, ist die Unsicherheit, ob und wie viel vom Arzneistoff mit der Muttermilch doch noch weitergegeben wird“, erklärt Raysyan. Die Pharmazeutin entwickelte damals gerade einen Nachweis für die Chemikalie Bisphenol A, eine hormonell wirksame Verbindung, die bestimmte Kunststoffe abgeben. Mit dem Testprinzip, das Antikörper nutzt, ließe sich vielleicht auch das Schmerzmittel Diclofenac in einer Probe Muttermilch nachweisen. Wenn man nämlich andere Antikörper verwendete.

Antikörper sind Eiweißmoleküle, die natürlicherweise im menschlichen Organismus vorkommen: Abwehrzellen produzieren sie, um Krankheitserreger wie Bakterien oder Viren zu markieren und damit für die Zerstörung durch Fresszellen freizugeben. Das Besondere an Antikörpern: Sie sind sehr spezifisch und können jeweils nur eine ganz bestimmte chemische Struktur, etwa auf der Oberfläche eines bestimmten Krankheitserregers, erkennen. Sie funktionieren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip.

Schnelltest mit Antikörpern

Beim Schwangerschaftstest etwa wird durch Bindung an Antikörper ein bestimmtes Hormon nachgewiesen. Anna Raysyan beschloss, sich das Testprinzip, das jede Frau zu Hause selbst anwenden kann, zunutze zu machen. Sie wollte einen Nachweis entwickeln, der stillenden Müttern ermöglicht, die Konzentration von medizinischen Wirkstoffen in ihrer Muttermilch selbst zu überprüfen.

Sie verwendete dazu im Labor gewonnene Antikörper, welche die jeweiligen Medikamente erkennen, und machte sie „sichtbar“ durch eine Markierung mit winzigen Partikeln. Waren keine Wirkstoffe vorhanden, so zeigte sich eine deutlich sichtbare farbige Linie. Befanden sich hingegen medizinische Substanzen in der Probe, dockten diese an die Antikörper und der Streifen bildete sich nur teilweise aus – je nach Konzentration der Wirkstoffe.

Probenvorbereitung und Test zur Anwendung

Präparierung der Testmembran mit Antikörpern: Der Test nutzt Antikörper, die die Wirkstoffe binden und so sichtbar machen.

Quelle: BAM

Nun musste Raysyan für den Test noch eine handliche Lösung finden. Sie verwendete dazu scheckkartengroße Kassetten aus Plastik, die sie mit den Teststreifen ausstattete. Damit Mütter in Zukunft das Messergebnis zu Hause sofort auswerten können, hat Raysyan zusammen mit einem Projektpartner inzwischen eine Smartphone-App entwickelt. In die App können stillende Mütter ihr Körpergewicht, das des Säuglings sowie den Namen des Medikaments und den Zeitpunkt der Einnahme eingeben. Dann genügt ein Foto von der Nachweiszone des Teststreifens und die App gibt mithilfe von Datenbanken, in denen Informationen zu dem Wirkstoff abgelegt sind, konkrete Empfehlungen zum Stillverhalten. Die Anwendung funktioniert auf zwei Dritteln aller Smartphones neuerer Generation. Sie gibt auch vor, wann die nächste Kontrolle stattfinden soll.

App mit Datenschutz

„Bei der Entwicklung der App haben wir großen Wert auf den Datenschutz gelegt“, betont Raysyan. „Sämtliche personenspezifische Daten verbleiben im Smartphone. Nur mithilfe der Verfärbung des Nachweisstreifens und des Namens des Medikaments lässt sich auf die Wirkstoffkonzentration in der Milch schließen.“

Das Prinzip, nach dem ihr smarter Schnelltest arbeitet, hat die Wissenschaftlerin inzwischen im Labor weiter erfolgreich validiert: „Acht gesunde Frauen, die keine Medikamente einnahmen, haben Milch zur Verfügung gestellt. Die Wirkstoffe, Antibiotika und Schmerzmittel, habe ich vor den Tests zur Milch hinzugegeben und konnte sie dann auch korrekt nachweisen.“ Inzwischen funktioniert ihr Test für all jene Antibiotika, die in Deutschland – und auch in Russland – am häufigsten verschrieben werden. Und sie hat bereits an mehreren Wettbewerben teilgenommen, bei denen ihre Idee für den Schnelltest auf ihre Realisierbarkeit überprüft wurde: „Das Urteil war positiv.“

Die nächste Herausforderung ist nun, das Verfahren zur Praxisreife zu führen. Dazu möchte Anna Raysyan einen Teststreifen aus möglichst umweltverträglichem Material entwickeln, denn nach einmaligem Gebrauch ist der natürlich nicht mehr nutzbar. Auch das Gehäuse soll aus recycelbarem Kunststoff hergestellt werden.