MALDI-TOF MS User Platform

 

J. Rau1, T. Eisenberg2, R. Sting1

1Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Stuttgart
2Landesbetrieb Hessisches Landeslabor Gießen

 

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Eine offene Liste für Anwender

Die MALDI-TOF-Massenspektrometrie (MALDI-TOF MS) zeigt eine rasant steigende Verbreitung in vielen Anwendungsgebieten der Lebensmitteluntersuchung, der veterinärmedizinischen Diagnostik und der klinischen Mikrobiologie. Die Identifizierung eines unbekannten Mikroorganismus gelingt hier durch Vergleich des erhaltenen Massenspektrums mit den in einer Datenbank hinterlegten Referenzen. Dieser Datenbank kommt für die Identifizierung eine zentrale Bedeutung zu.

Die von den meisten Anwendern eingesetzten Systeme aus Gerät und Software lassen neben dem Einsatz der umfangreichen Datenbanken der Hersteller auch eigene Einträge zu. Diese sind innerhalb einer Geräteplattform übertragbar. Somit können durch eigene Datenbankeinträge diagnostische Lücken schneller geschlossen werden. Dies gilt aus unserer Erfahrung insbesondere für eine Reihe spezieller Mikroorganismen aus der veterinärmedizinischen Mikrobiologie.

Für andere Untersuchungsgebiete, wie beispielsweise die Unterscheidung von Tierarten per MALDI-TOF MS, werden bisher kaum Datenbanken angeboten, obwohl diese einen weiten Anwenderkreis interessieren.

Um Angaben über vorhandene, qualitativ hochwertige Datenbankeinträge von Anwendern für Anwender zur Verfügung zu stellen, haben wir eine „offene“ Liste zusammengestellt, welche wir auf dieser Internetpräsenz veröffentlichen und zum Download anbieten. Die Liste bietet in einheitlicher Form Informationen zu Speziesnamen, Isolatnummer, Asservat sowie Angaben zur Validität der Isolat-Benennung (z.B. molekularbiologische Identifizierung) und zu den technischen Details des Eintrages (Gerät, Kultivierung, Präparation etc.). Der Überblick über bereits vorhandene Datenbankeinträge und vor allem der Kontakt zu dem verantwortlichen Ersteller/Besitzer des Datenbankeintrages soll auf diese Weise gefördert werden. Es werden in MALDI-UP keine eigentlichen Datenbankeinträge zum freien Download hinterlegt. Somit werden die Rechte am Eintrag selbst und der Update-Prozess der Gerätelieferanten nicht berührt.

Eine Hilfestellung/Erklärung zu den Einträgen finden Sie hier.

Die genannte Liste wird im Rahmen der Internetpräsenz „UA-BW“ auf einer Subdomain gepflegt und in festen Abständen aktualisiert. Sie steht den Anwendern unter den vorgegebenen Bedingungen für die Veröffentlichung von Informationen zu eigenen Einträgen zum Zweck des gegenseitigen Austausches offen. Das aktuelle Konzept wurde unter Mitwirkung von Mitarbeitern des CVUA Stuttgart und des Landesbetrieb Hessisches Landeslabors erstellt.

 

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E. Hiller1, A. Männig1, Wind C2, Fuchs J3, Pölzelbauer C4, J. Rau1

1Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Stuttgart
2Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Freiburg
3Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe
4Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Sigmaringen

 

MALDI-VALI – Eine Liste von Einzelspektren für die Validierung von MALDI-TOF MS Datenbanken

Die von vielen Anwendern eingesetzten MALDI-TOF MS Systeme aus Gerät und Software beinhalten umfangreiche Datenbankeinträge für die Mikrobiologie. Für diese Datenbanken werden schrittweise Updates der Hersteller angeboten, die einzelne verbesserte Einträge, Anpassungen an taxonomische Änderungen oder den Ausbau auf weitere Gruppen von Mikroorganismen beinhalten. Zusätzlich kann auch der Anwender eigene Datenbank-Einträge erstellen oder durch von anderen Anwendern stammende Einträge ergänzen.

Jeder ergänzte oder veränderte Datenbankeintrag – durch ein Hersteller-Update oder eigener Aktivitäten – beeinflusst unmittelbar die Ergebnisse der Identifizierung unbekannter Proben (z.B. von bisher „nicht identifiziert“ zu „eindeutig einer Spezies zugeordnet“). Die Überprüfung des Gesamtsystems aus Gerät und flexibler Datenbank erfordert daher eine besonders flexible Validierungsstrategie.

Für die schnelle Validierung veränderter Datenbankzusammenstellungen kann eine dauerhafte Sammlung von Einzelspektren sicher identifizierter und gut dokumentierter mikrobieller Isolate oder anderer Probenmaterialien dienen [cf. Rau et al., 2016]. Die Untersuchungsämter in Baden-Württemberg verfolgen hierbei eine Multi-Standort Validierung und tragen dazu die Informationen über Isolate, wie auch die erzielten MS-Spektren zusammen. Andere Anwender haben bereits MS-Spektrensammlungen frei verfügbar online gestellt, die sich hierin zwanglos integrieren lassen [z. B. Lasch et al., 2016].

Informationen zu Einzelspektren valide benannter Isolate und Materialien sind ab dem 17.02.2017 unter dem Reiter „MALDI-VALI“ in der MALDI-UP Liste zu finden. Wie bei den Datenbankeinträgen stehen der bilaterale Austausch und der gemeinsame Nutzen im Vordergrund. Als integraler Bestandteil der MALDI-UP Liste steht „MALDI-VALI“ den Anwendern unter den gleichen Bedingungen für die Veröffentlichung von Informationen offen.

Rau J, Männig A, Hiller E, Mauder N, Wind C, Horlacher S, Kadlec K, Schwarz S, Contzen M (2016). MALDI-TOF mass spectrometry for reliable identification of bacteria – A validation based on Staphylococcaceae field isolates. Aspects of food control and animal health. 2016/03.

Lasch P, Stämmler M, Schneider A (2016). A MALDI-TOF Mass Spectrometry Database for Identification and Classification of Highly Pathogenic Microorganisms from the Robert Koch-Institute (RKI) [Data set]. Zenodo.