Die durch Mycobacterium tuberculosis verursachte Tuberkulose (TB) stellt nach wie vor eine gewaltige globale Gesundheitsherausforderung dar, die durch das Auftreten arzneimittelresistenter Stämme noch verschärft wird. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gab es im Jahr 2023 schätzungsweise 10,6 Millionen neue TB-Fälle und 1,3 Millionen Todesfälle, was den dringenden Bedarf an wirksameren diagnostischen und therapeutischen Strategien unterstreicht1. Multiresistente Tuberkulose (MDR-TB) und extensiv resistente Tuberkulose (XDR-TB) stellen aufgrund der Komplexität, Toxizität und verlängerten Dauer der derzeitigen Behandlungsschemata große Herausforderungen für die Krankheitsbekämpfungdar 2,3.
Die kürzliche Einführung neuartiger Anti-TB-Wirkstoffe wie Bedaquilin und Delamanid, die auf einzigartige biochemische Signalwege bei M. tuberculosis abzielen, stellt einen Durchbruch in der TB-Behandlung dar 4,5. Diese Medikamente wurden in erster Linie für die Anwendung bei Fluorchinolon- und Rifampicin-resistenter TB im Rahmen der von der WHO empfohlenen längeren und kürzeren MDR-TB-Therapien zugelassen 6,7. Die Bestimmung optimaler Wirkstoffkombinationen und Dosierungsschemata, insbesondere wenn diese Wirkstoffe in Verbindung mit etablierten Therapien eingesetzt werden, bleibt jedoch ein kritisches Untersuchungsgebiet 8,9. Aktuelle Methoden für Arzneimittelempfindlichkeitstests (DST) sind zwar zuverlässig, aber oft zeit- und ressourcenintensiv und unpraktisch für die Bewertung komplexer Arzneimittelkombinationen in einem klinischen oder Forschungsumfeld10. Dies unterstreicht den Bedarf an einfachen, skalierbaren phänotypischen Assays, die sowohl die Wirksamkeit als auch die Interaktionsprofile von Medikamenten bei M. tuberculosis bewerten können.
Unter diesen phänotypischen Ansätzen hat sich der Resazurin-Mikrotiter-Assay (REMA) als weithin akzeptierte und konventionelle Methode zur Beurteilung der Empfindlichkeit von Arzneimitteln herausgestellt. Der Assay basiert auf der Reduktion des blauen Resazurin-Farbstoffs zu rosa Resorufin durch metabolisch aktive Bakterien, die als visueller Indikator für die Lebensfähigkeit der Zellen dienen. Obwohl das Prinzip der Verwendung von Resazurin zur Beurteilung des Bakterienwachstums von Palomino et al. im Jahr 2002 populär gemacht wurde11, geht es auf die Arbeit von Pital et al. zurück 12. In den letzten zwei Jahrzehnten wurde die REMA-Methode umfassend validiert und in die Standardarbeitsanweisungen für die Mykobakterienforschung und diagnostische Tests aufgenommen 13,14,15.
Ergänzend zum REMA erweitert der Schachbrett-Assay, wie er von Caleffi-Ferracioli et al. eingeführt wurde, den Nutzen von REMA, indem er Interaktionsstudien mit zwei Arzneimitteln in einem Mikrodilutionsformat unter Verwendung desselben Resazurin-basierten Messwerts ermöglicht16. Obwohl diese Methode prinzipiell vielversprechend ist, bleibt sie in erster Linie ein Forschungsinstrument, das für das Screening potenzieller synergistischer oder antagonistischer Wirkstoffkombinationen während der frühen präklinischen Bewertung nützlich ist, und nicht als routinemäßiger diagnostischer Assay.
In diesem Manuskript werden REMA oder seine Schachbrettvariante nicht als neuartige Methoden vorgestellt. Vielmehr ist das Ziel dieser Arbeit, eine nützliche und validierte Methodik zur MHK-Bestimmung und Arzneimittelwechselwirkungsprüfung visuell darzustellen, die in früheren Studien beschrieben und erfolgreich angewendet wurde. Wir bieten ein Schritt-für-Schritt-Protokoll mit detaillierten Anleitungen zur Inokulumvorbereitung, zur Wirkstofftitration, zum Plattenlayout, zur MHK-Interpretation und zur Schachbrett-Interaktionsanalyse. Dieses Manuskript zielt darauf ab, eine breitere und konsistentere Verwendung von REMA- und Schachbrett-Assays in der TB-Arzneimittelentwicklung und experimentellen Pharmakologie zu unterstützen.