Eine neue Studie von Euroimmun, veröffentlicht in PLOS Neglected Tropical Diseases, zeigt, dass anwendungsorientierte Tests für verschiedene serologische Dengue-Marker die diagnostische Genauigkeit in unterschiedlichen Infektionsphasen verbessern können.
Diagnostische Herausforderungen
Die genaue Diagnose einer Infektion mit dem Dengue-Virus (DENV) ist aufgrund der unspezifischen frühen Symptome und der Gefahr einer schnellen klinischen Verschlechterung schwierig. Zwar ist die RT-PCR in der frühen Infektionsphase zur Laborbestätigung sehr effektiv, doch ist ihr Nutzen durch die kurze Dauer der Virämie und die eingeschränkte Verfügbarkeit in vielen Dengue-Endemiegebieten begrenzt.
Das diagnostische Zeitfenster lässt sich durch den Nachweis des Nichtstrukturprotein 1 (NS1) des Dengue-Virus sowie durch den Nachweis von Antikörpern der Klasse IgM und IgG gegen DENV erweitern. Die Interpretation serologischer Ergebnisse kann jedoch durch sich im Krankheitsverlauf verändernde Biomarkerprofile sowie durch Kreuzreaktivitäten infolge früherer Flavivirus-Infektionen oder Impfungen erschwert werden.
Bewertung eines umfassenden ELISA-Panels
In der Studie wurde die diagnostische Genauigkeit von vier Euroimmun-ELISAs untersucht, wobei sowohl einzelne Tests als auch kombinierte Ansätze bewertet wurden. Das Panel umfasste den Dengue-Viren-NS1-ELISA, den Anti-Dengue-Viren-Typ-1-4-ELISA (IgM), den Anti-Dengue-Viren-Typ-1-4-ELISA (IgG), der auf nativen viralen Antigenen und rekombinantem Glykoprotein E (gE) basiert, sowie den neu entwickelten Anti-Dengue Virus NS1 ELISA 2.0 (IgG), der auf rekombinantem NS1 basiert und über einen neuartigen doppelten Cut-off verfügt.
Untersucht wurden Proben von 22 vietnamesischen Patienten mit PCR-bestätigter Dengue-Infektion, die zu mehreren Zeitpunkten entnommen wurden, sowie Proben gesunder Blutspender und von Personen mit einer akuten West-Nil-Virus-Infektion (WNV) oder einer früheren Zika-Virus-Infektion (ZIKV).
Kombinierte NS1- und IgM-Tests verbessern die Früherkennung
Ein zentrales Ergebnis der Studie war, dass die Kombination aus NS1-Antigennachweis und IgM-Antikörpertestung eine Sensitivität von 100 % für die Identifizierung akuter Dengue-Infektionen anhand einer einzelnen Probe erreichte.
Der NS1-Antigennachweis war im frühen Stadium der Infektion sehr effektiv, während IgM-Antikörper im Zuge der sich entwickelnden Immunantwort zunehmend nachweisbar wurden. Aufgrund dieser zeitlichen Verläufe kann eine kombinierte Testung diagnostische Lücken in der frühen Infektionsphase schließen, die entstehen können, wenn nur ein einzelner Marker verwendet wird.
Der IgM-Nachweis kann insbesondere bei sekundären DENV-Infektionen von besonderem Nutzen sein, da eine rasche anamnestische Immunantwort das zirkulierende NS1-Antigen durch die Bildung von Immunkomplexen eliminieren kann, wodurch dessen Nachweisbarkeit verringert wird. Die kombinierte Bestimmung von NS1 und IgM kann eine praktikable Alternative zur Identifizierung akuter Infektionen in Fällen darstellen, in denen molekulare Diagnoseverfahren nicht verfügbar sind.
Zielgruppenspezifischer IgG-Nachweis erhöht die Spezifität
Die Studie untersuchte zudem zwei verschiedene ELISA zum Nachweis von IgG-Antikörpern gegen DENV, die auf verschiedenen Antigenen basieren, im Hinblick auf Kreuzreaktionen mit Antikörpern gegen andere Flaviviren. Mit dem Anti-Dengue-Viren-Typ-1-4-ELISA (IgG) konnten IgG-Antikörper gegen DENV bereits ab der frühen Rekonvaleszenzphase sensitiv nachgewiesen werden. Neben der hohen Sensitivität besteht jedoch eine ausgeprägte Kreuzreaktivität mit Antikörpern, die durch Infektionen mit verwandten Flaviviren wie dem Zika-Virus (ZIKV) oder dem West-Nil-Virus (WNV) hervorgerufen wurden.
Im Gegensatz dazu zeigte der Anti-Dengue Virus NS1 ELISA 2.0 (IgG) eine höhere Spezifität, wenn auch bei verzögerter Nachweisdynamik, was auf die spätere Bildung von IgG-Antikörpern gegen NS1 zurückzuführen ist. Der Test verfügt über zwei optionale Cut-off-Werte: einen Standard-Cut-off für die Anwendung in nicht-Endemiegebieten und einen strengeren alternativen Cut-off für Regionen, in denen Flaviviren endemisch sind. Die Anwendung des höheren Cut-off-Wertes verringerte die Kreuzreaktivität in den Proben, in denen Antikörper gegen ZIKV oder WNV nachgewiesen worden sind, und erhöhte die Gesamtspezifität auf 99,5 %. Dieser Ansatz könnte daher die Unterscheidung zwischen DENV-spezifischen IgG-Antikörpern und kreuzreaktiven Antikörpern gegen andere Flaviviren in Regionen verbessern, in denen mehrere Flaviviren gleichzeitig zirkulieren.
Flexible serologische Diagnosestrategie
Das Dengue-ELISA-Panel von Euroimmun bietet einen flexiblen und standardisierten Rahmen für die Anpassung der Dengue-Diagnostik an unterschiedliche klinische und epidemiologische Situationen. Durch die Kombination serologischer Biomarker mit sich ergänzenden diagnostischen Zeitfenstern ermöglicht das Panel eine hohe diagnostische Genauigkeit über alle Stadien einer DENV-Infektion hinweg.
Der neu entwickelte NS1-basierte IgG-Test ist besonders vielversprechend für den Nachweis von DENV-Infektionen in der Rekonvaleszenzphase in Regionen, in denen Flaviviren endemisch sind und eine möglichst geringe Kreuzreaktivität für eine zuverlässige Serodiagnostik entscheidend ist. Seine erhöhte Spezifität könnte zudem die Genauigkeit der DENV-IgG-Bestimmung in epidemiologischen Studien verbessern.
Die vollständige Publikation finden Sie hier:
Saschenbrecker S, Muigg N, Klemens O, Klemens JM. Improved and customized dengue serodiagnostics through combined NS1/IgM testing and novel dual-cut-off IgG ELISA. PLoS Negl Trop Dis. 20(4):e0014295 (2026). DOI: 10.1371/journal.pntd.0014295.
