Das HRP2-Antigen ist dafür bekannt, dass es nach einer kurativen Behandlung im Blutkreislauf verbleibt, was zu der Vermutung geführt hat, dass HRP2-detektierende RDTs eine geringere Spezifität für den Nachweis einer aktiven Malariainfektion in Gebieten mit mäßiger bis hoher Übertragung haben. Andererseits wird pLDH schneller verstoffwechselt, so dass RDTs, die dieses Enzym nachweisen, nach einer Malariabehandlung voraussichtlich schneller wieder negativ werden. Eine verlockende Strategie zur Unterscheidung zwischen früheren, behandelten Infektionen und aktuellen Infektionen ist daher die Verwendung kombinierter HRP2- und Pan-Nachweis-RDTs oder von RDTs, die separate HRP2- und Pf-pLDH-Testbanden enthalten. Während dieser Ansatz in Fällen, in denen eine Infektion erst kürzlich stattgefunden hat, zunächst vernünftig erscheint, ist seine allgemeine Anwendung auf die klinische Behandlung von Fieberfällen umstritten. Hawkes et al. kommen zu dem Schluss, dass die Forderung nach Positivität sowohl der HRP2- als auch der pLDH-Bande in einem Kombinations-RDT die diagnostische Spezifität für Falciparum-Malaria in einem afrikanischen Kontext südlich der Sahara verbessern kann, indem falsch-positive HRP2-Ergebnisse aufgrund einer anhaltenden Antigenämie ausgeschlossen werden. Zu dieser Schlussfolgerung gelangte man nach einem Vergleich der RDT-Ergebnisse mit der Mikroskopie bei einer Stichprobe von Kindern unter fünf Jahren, die wegen fiebriger Erkrankungen ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Während dieser Vorschlag für die Auswahl von Personen für klinische Studien geeignet sein mag, ist die Ausweitung auf die klinische Diagnose oder Behandlung fragwürdig, da diese Schlussfolgerung auf der Annahme beruht, dass alle RDTs, die HRP2-positiv, aber pLDH-negativ sind, eine persistierende Antigenämie darstellen. Dieser Annahme liegt die Prämisse zugrunde, dass alle aktuellen Infektionen sowohl in der HRP2- als auch in der pLDH-Bande der RDTs positive Ergebnisse liefern, eine Behauptung, die bisher nicht systematisch für mehrere RDT-Produkte getestet wurde.
Um diese Lücke zu schließen, wurden in dieser Studie Daten analysiert, die im Rahmen des WHO-FIND-Produkttestprogramms für Malaria-RDTs gewonnen wurden, wobei der Schwerpunkt auf der Reaktivität einzelner Testbanden bei 18 Kombinations-Malaria-RDTs lag, die die derzeit von der WHO empfohlenen Beschaffungskriterien erfüllen. Siebzehn dieser Produkte verwendeten PfHPR2 für den Nachweis von P. falciparum. Bei den WHO-FIND-Produkttests waren diese 18 Produkte in der Lage, >75% der Wildtyp-P. falciparum- und P. vivax-Proben bei einer Verdünnung von 200 Parasiten/μL mit geringen Falsch-Positiv-Raten oder falscher Spezies-Identifizierung zu erkennen. Obwohl sich diese Studie auf den Nachweis von P. falciparum konzentrierte, wurden die für diese Analyse ausgewählten RDTs bewusst auf diejenigen beschränkt, die die Kriterien sowohl für den Nachweis von P. falciparum als auch von P. vivax erfüllen, um sicherzustellen, dass die Banden des Pan-Tests bei der Interpretation gemäß den Anweisungen des Herstellers gut funktionieren. Dies schließt die Möglichkeit aus, dass die in dieser Studie beobachteten Ergebnisse durch eine dysfunktionale Pan-Bande verursacht wurden.
Die Ergebnisse der aktuellen Analyse deuten darauf hin, dass es einen Unterschied in der Empfindlichkeit der HRP2-detektierenden Testbanden und der pan-pLDH-Testbanden beim Nachweis einer aktiven Infektion gibt. Bei niedrigen Parasitendichten wurde beobachtet, dass die HRP2-detektierende Bande in über 40 % der positiven Tests ein positives Ergebnis lieferte, wenn keine positive pan-Bande vorlag, wobei dieser Prozentsatz produktspezifisch war. Dieser Trend war bei höheren Parasitendichten weniger deutlich, wo beide Banden tendenziell gleichzeitig positiv waren. Dieses Ergebnis stimmt mit dem überein, das zuvor für das Produkt SD BIOLINE Malaria Ag P.f/Pan (Katalognummer 05FK60, Standard Diagnostics Inc., Südkorea) berichtet wurde, bei dem der Anteil der Tests, die sowohl auf der HPRP2- als auch auf der pLDH-Bande positiv waren, mit der Parasitendichte progressiv anstieg, von 6,7 % bei <100 Parasiten/μL auf 98,5 % bei >1000 Parasiten/μL. Ähnliche Muster wurden auch für das SD Malaria Antigen P.f (Katalognummer 05FK90, Standard Diagnostics Inc. Südkorea) berichtet.
Die Analyse ergab auch, dass selbst wenn sowohl die Pan- als auch die P. falciparum-Bande positiv waren, die Bandenintensität der Pan-Bande unabhängig von der Parasitendichte im Allgemeinen niedriger war als die Pf-Bande. Bei der niedrigsten Parasitendichte von 200 Parasiten/μL hatten 65 % der positiven Pan-Banden eine Intensität von 1. Dieser Anteil verringerte sich auf 16 %, wenn die Proben 2.000 oder 5.000 Parasiten/μL enthielten. Selbst wenn die Pan-Bande positiv ist, ist sie also oft nur schwach ausgeprägt. Die RDT-Tests, die für das WHO-FIND-Produkttestprogramm durchgeführt werden, finden im CDC unter idealen Bedingungen statt, was die Identifizierung dieser schwach positiven Ergebnisse erleichtert. Schwache Streifen sind jedoch oft schwer zu erkennen und können von Gesundheitsfachkräften, die unter schlechten Lichtverhältnissen oder mit eingeschränkter Sehschärfe arbeiten, durchaus übersehen werden. Dies würde den Anteil der RDTs mit positiver HRP2-Bande und negativer Pan-Bande in die Höhe treiben.
Es gibt mehrere mögliche Gründe für die beobachteten Unterschiede in der Positivität und Intensität von HRP2-Pf-Banden im Vergleich zu pLDH-Pan-Banden. Erstens kann die relative Häufigkeit von HRP2 und pLDH innerhalb der Parasiten unterschiedlich sein. Die in der aktuellen Studie verwendeten Proben wiesen breite, aber ähnliche Konzentrationsbereiche für HRP2 und pLDH auf, und es bestand eine signifikante positive Korrelation zwischen den beiden Antigenkonzentrationen. Daher scheint es nicht so, dass grobe Unterschiede in der Antigenkonzentration die Ursache für die unterschiedliche Leistung der Testbanden gegen P. falciparum waren.
Der zweite mögliche Grund hängt mit Unterschieden in der Avidität des Antigens für die Bindung der an die RDT-Testlinien gebundenen Antikörper zusammen. Die aktuellen Ergebnisse zeigen, dass etwa 4 ng/ml HRP2 erforderlich sind, um in über 95 % der Tests eine positive HRP2-Bande zu erhalten, verglichen mit über 45 ng/ml für pan-pLDH. Dieser Konzentrationsunterschied ist darauf zurückzuführen, dass das HRP2-Antigen aufgrund seiner Wiederholungsstruktur mehrere Bindungsepitope aufweist, während es sich bei pLDH um ein einzelnes Epitop handelt. Lee et al. berichteten, dass die häufigsten HPR2-Motive innerhalb der HRP2-Sequenz auftreten, und zwar mit einer Häufigkeit von 8-25, je nach Motiv und spezifischer Sequenz. Diese Häufigkeit stimmt in etwa mit den hier beobachteten Unterschieden in der Schwellenkonzentration überein. Es scheint also, dass der Unterschied in der Antikörper-Bindungsavidität zwischen HRP2 und pLDH eine Ursache für die unterschiedliche Empfindlichkeit der jeweiligen Testbanden sein könnte. Es ist unwahrscheinlich, dass die Anordnung der Banden auf dem Streifen für die verminderte Leistung der Pan-Testbanden verantwortlich ist, da bei allen Tests mit Ausnahme von zwei Tests, die in diese Analyse einbezogen wurden, die Pan-Testbande am weitesten vom Ursprung entfernt ist und diese Position vorteilhaft ist, da die Flussrate, mit der der Analyt die Capture-Reagenz-Linie passiert, langsamer ist und die effektive Konzentration des Analyten in der Probe höher ist.
Viele Studien wurden durchgeführt, um die Leistung spezifischer Malaria-RDTs in verschiedenen Umgebungen zu bewerten. Nur wenige haben jedoch HRP2-detektierende RDTs direkt mit pLDH-detektierenden RDTs verglichen und mögliche Gründe für die Unterschiede zwischen den beiden Testtypen untersucht. In einer Längsschnittstudie in Uganda wurde festgestellt, dass HRP2-detektierende RDTs im Vergleich zu pLDH-detektierenden RDTs einen besseren Nachweis von Parasiten bei niedrigen Dichten liefern, aber aufgrund der langsameren Clearance von HRP2-Antigenämie aus dem Blutkreislauf eine geringere Spezifität aufweisen. Es wurden auch Leistungsunterschiede zwischen Regionen mit unterschiedlicher Übertragungsintensität festgestellt, und dieser Unterschied wurde auf die bessere Fähigkeit der HRP2-detektierenden RDTs gegenüber den pLDH-detektierenden RDTs zurückgeführt, Parasitämie unterhalb der Patentgrenze zu erkennen. Diese Ergebnisse wurden zwar durch den Vergleich verschiedener RDTs erzielt, die beide P. falciparum nachweisen, scheinen aber für Kombinationstests mit Antikörpern gegen diese beiden Antigene relevant zu sein. Es wäre möglich, zwischen persistierender HRP2-Antigenämie und lebensfähiger Falciparum-Parasitämie in einer bestimmten Blutprobe zu unterscheiden, indem man die Ergebnisse eines HRP2-basierten RDT mit einem separaten, gleich gut funktionierenden RDT vergleicht, der eine Falciparum-pLDH-Bande enthält, aber das ist kein praktikabler Vorschlag für den Feldeinsatz.
Daher bleibt das Problem bestehen, wie man einen fiebrigen Patienten mit einer kürzlichen Anti-Malaria-Behandlung klinisch behandelt, der eine positive HRP2-Bande, aber eine negative pLDH-Bande bei einem Kombinations-RDT aufweist. Dies kann auf eine persistierende Antigenämie oder eine Malaria-Reinfektion bzw. -Rekrudeszenz (Behandlungsversagen) zurückzuführen sein. Ein Behandlungsversagen kann auf eine Medikamentenresistenz oder eine unzureichende Exposition gegenüber dem Medikament aufgrund einer suboptimalen Dosierung, mangelnder Adhärenz, Erbrechen, einer ungewöhnlichen Pharmakokinetik bei einer Person oder minderwertiger Medikamente zurückzuführen sein. Es ist wichtig, anhand der Krankengeschichte des Patienten festzustellen, ob er oder sie die vorherige Behandlung erbrochen oder die Behandlung nicht vollständig abgeschlossen hat. Diese Fälle müssen erneut mit der Artemisinin-Kombinationstherapie (ACT) behandelt werden, die in diesem Gebiet als Erstbehandlung empfohlen wird.
Wenn aus der Anamnese hervorgeht, dass der Patient die Behandlung vollständig und in der richtigen Dosierung eingenommen hat, kann die Möglichkeit eines echten Behandlungsversagens nur durch Überweisung des Patienten an eine Einrichtung mit qualitativ hochwertiger Mikroskopie ausgeschlossen werden. Die Überweisung kann ohnehin notwendig sein, um eine Zweitlinienbehandlung zu erhalten. Bei einzelnen Patienten kann es unter Umständen nicht möglich sein, eine Rezidiv- von einer Neuinfektion zu unterscheiden, obwohl ein Ausbleiben des Fiebers und der Parasitämie (bei der Mikroskopie) oder deren Wiederauftreten innerhalb von vier Wochen nach der Behandlung als Misserfolg der Behandlung mit dem derzeit empfohlenen ACT gilt. In diesen Fällen wird als Zweitlinienbehandlung ein alternatives ACT empfohlen, das in der Region als wirksam bekannt ist. Zusätzlich zu den oben genannten Empfehlungen sollte der Gesundheitsdienstleister in allen Fällen auch andere Diagnosen in Betracht ziehen und das klinische Ansprechen genau verfolgen.
Wenn Fieber und Parasitämie mehr als vier Wochen nach der Behandlung erneut auftreten, kann dies entweder auf eine Rekrudeszenz oder eine neue Infektion zurückzuführen sein. Die Unterscheidung kann nur durch eine Genotypisierung der Parasiten der Erst- und der erneuten Infektion getroffen werden. Da die Genotypisierung von Parasiten nicht routinemäßig bei der Behandlung von Patienten eingesetzt wird, sollten alle mutmaßlichen Behandlungsfehler nach vier Wochen der Erstbehandlung als Neuinfektionen betrachtet und mit der Erstlinien-ACT behandelt werden.
Schließlich zeigen die Ergebnisse dieser Studie deutlich, dass im Rahmen einer aktiven (unbehandelten) Malariainfektion HRP2/pan-pLDH-Kombinationstests bei niedrigen Parasitendichten häufig eine positive HRP2-Bande in Kombination mit einer negativen pan-pLDH-Bande ergeben, und wenn beide Banden positiv sind, ist die pan-Bande selbst bei Dichten von 2.000 Parasiten/μL oft schwach. Daher wäre es gefährlich, das Vorhandensein einer HRP2-Bande bei Fehlen einer pan-Bande als alleinige Ursache einer persistierenden Antigenämie in einem klinischen Umfeld zu interpretieren. Nur wenn die Sensitivität der pLDH-detektierenden Pan-Bande so verbessert wird, dass sie eine vergleichbare Reaktivität wie die HRP2-Bande zum Nachweis von P. falciparum aufweist, könnte eine persistierende Antigenämie mit Sicherheit als Ursache für HRP2-positive, pan-negative RDT-Ergebnisse angegeben werden.