Ein Kölner Wissenschaftsteam will dem Coronavirus SARS-CoV-2 mit einem neuen Testverfahren auf die Spur kommen. Die Methode soll in der Praxis leicht einsetzbar sein, das Projekt wird mit Mitteln des Bundesforschungsministeriums (BMBF) gefördert.
Kölner Forschende arbeiten an einem hochempfindlichen Schnelltest für das Coronavirus SARS-CoV-2, der mit einfachen Mitteln durchführbar ist.
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Schnelle, zuverlässige und umfassende Tests – in der aktuellen Corona-Pandemie sind sie ein wichtiges Instrument, um die Verbreitung von SARS-CoV-2 zu messen und entsprechende Infektionsschutzmaßnahmen zu ergreifen. Ein Forschungsteam der Universität zu Köln arbeitet deshalb an einem hochempfindlichen molekularbiologischen Verfahren, das einen spezifischen Nachweis der RNA, das heißt der Erbsubstanz des neuen Coronavirus, aus Rachenabstrichen erlaubt.
Bei der Entwicklung des Testverfahrens optimieren und kombinieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zwei bereits etablierte Methoden zum Nachweis der viralen RNA auf mehreren Genabschnitten. „Unser Ziel ist es, die Empfindlichkeit des Verfahrens für SARS-CoV-2-Viren weiter zu verbessern. Im Gegensatz zu anderen Testverfahren ist eine Aufbereitung des Abstrichmaterials nicht notwendig“, erläutert Professor Dr. Bernhard Schermer von der Klinik II für Innere Medizin an der Universitätsklinik Köln, der Leiter des Projekts mit dem Kürzel CoRNA.
Einfach durchzuführen, flächendeckend einsetzbar
Der CoRNA-Schnelltest soll in der späteren Praxis mit einfachen Mitteln durchführbar und damit flächendeckend einsetzbar sein. Das Ergebnis soll entweder anhand einer Bande auf einem Teststreifen oder durch einen Farbumschlag sichtbar werden. Die Zeit für einen Test veranschlagt Schermer auf 30 bis 60 Minuten. Parallel dazu erfolgt eine Testung klinischer Abstrichproben mit dem zurzeit etablierten Verfahren der quantitativen PCR.
Wie funktioniert der SARS-CoV-2-Test im Labor?
Der aktuelle Standardtest prüft, ob ein Abstrich aus dem Rachen- oder Nasenraum das Erbgut des Virus enthält. Um davon selbst kleinste Mengen nachweisen zu können, werden bestimmte virale Gene im Reagenzglas vervielfältigt – und zwar mithilfe der sogenannten Polymerase-Kettenreaktion, engl. „Polymerase Chain Reaction“ (PCR). Selbst wenn eine Probe nur wenige Viren enthält, ist von deren Genmaterial im Lauf der PCR so viel vorhanden, dass ein Nachweis über einen optischen Test erfolgen kann. Eine quantitative PCR stellt nicht nur fest ob, sondern auch wie viel virales Genmaterial eine Probe enthält. Die Arbeitsschritte dieses Testverfahrens beinhalten eine Aufreinigung der RNA aus den Abstrichproben. Die PCR selbst erfolgt dann in einem sog. „Cycler“, einem komplexen Gerät, das die Reaktion in festgelegter Reihenfolge auf verschiedene Temperaturen bringt und nach jedem Zyklus die Menge des entstandenen Produkts misst.
„Wir wollen erreichen, dass unser Testverfahren zum Beispiel auch in der Notaufnahme einer Klinik oder am Eingang eines öffentlichen Gebäudes durchgeführt und ausgewertet werden kann“, so Schermer. Ihr Ansatz, hoffen die Kölner Forschenden, könnte auch für zahlreiche Unternehmen interessant sein, die das Verfahren zur Marktreife entwickeln wollen. Die Ergebnisse des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten CoRNA-Projekts wollen sie deshalb über einen Preprint-Server veröffentlichen, um sie möglichst vielen Interessenten zugänglich zu machen.
Ein erster Preprint aus diesem Projekt ist bereits auf MedRxiv verfügbar: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.06.18.20130377v1
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung öffnete zu Beginn der SARS-CoV-2 Pandemie das Rapid Response Modul der „Richtlinie zur Förderung eines Nationalen Forschungsnetzes zoonotische Infektionskrankheiten“ für einen Förderaufruf zur Erforschung von COVID-19. Ab dem 3. März 2020 konnten Forschende Anträge stellen, um zum Verständnis des Virus und dessen Ausbreitung beizutragen sowie um therapeutische und diagnostische Ansätze gegen COVID-19 zu entwickeln.